CN102290973A - 开关电源的结构 - Google Patents
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Abstract
一种开关电源的结构，包括：变压器，具有初级线圈和次级线圈，将开关电源初级侧的交流电压转换为次级侧的交流电压；开关管，设置在开关电源的初级侧，与初级线圈相连接，将开关电源输入的直流电震荡转化为交流电；输出整流二极管，设置在开关电源的次级侧，与次级线圈相连接，将次级线圈输出的交流电转换为直流电，在变压器的次级线圈的两端直接并联RC吸收回路。从而能够更好的吸收次级线圈上的尖峰电压，更好的保护整流二极管不被击穿。
Description
技术领域
本发明涉及开关电源的技术领域，具体说是一种在次级线圈的两端直接并联RC吸收回路，从而防止整流二极管不被尖峰电压击穿的开关电源的结构。
背景技术
开关电源是通过控制开关管开通和关断的时间比率，维持稳定输出电压的一种电源，现有技术中的开关电源的结构，包括：变压器，具有初级线圈和次级线圈，将开关电源初级侧的交流电压转换为次级侧的交流电压；开关管，设置在开关电源的初级侧，与初级线圈相连接，将开关电源输入的直流电震荡转化为交流电；输出整流二极管，设置在开关电源的次级侧，与次级线圈相连接，将次级线圈输出的交流电转换为直流电。
在带变压器的开关电源拓扑中，开关管关断时、在变压器的初级线圈会产生很高的尖峰电压，并且通过变压器感应到次级。同时输出整流二极管截止时，也会在变压器的次级线圈产生尖峰电压。如果初级的尖峰电压过高，就会击穿开关管；如果次级的尖峰电压太高，就会击穿次级的整流二极管。同时，如果不吸收掉产生的电压尖峰，输出纹波也会非常大。
现有技术中，变压器初级侧，一般采用在初级线圈上并联RCD吸收回路，或在MOSFET的漏极和源极并联RC。通过这两种方法来吸收由于开关管关断时产生的尖峰电压。在变压器次级侧，一般采用在输出整流二极管上并联RC吸收。
图1是现有技术的开关电源结构的电路图。
如图1所示，在输出整流二极管D1上并联电阻R2和电容C2，来吸收变压器次级侧由于输出整流二极管截止时产生的尖峰电压。
图2是现有技术在输出整流二极管两端并联RC吸收时，变压器次级线圈波形图；图3是现有技术在输出整流二极管两端并联RC吸收电路时，电源输出纹波波形图。
如图2所示，开关波形负向上叠加的尖峰电压超过30V；同时如图3所示，电源输出纹波大于40mV，由此可见，现有技术中在整流二极管两侧并联RC吸收电路时对尖峰电压的抑制虽然具有一定作用，但作用并不明显，尖峰电压值依然较高，仍然会有击穿危险。同时并联在输出整流二极管上的RC吸收电路要受到二极管导通时间的限制。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种在次级线圈的两端直接并联RC吸收回路，从而防止整流二极管不被尖峰电压击穿的开关电源的结构。
本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是:
本发明的开关电源的结构，包括：变压器，具有初级线圈和次级线圈，将开关电源初级侧的交流电压转换为次级侧的交流电压；开关管，设置在开关电源的初级侧，与初级线圈相连接，将开关电源输入的直流电震荡转化为交流电；输出整流二极管，设置在开关电源的次级侧，与次级线圈相连接，将次级线圈输出的交流电转换为直流电，在变压器的次级线圈的两端直接并联RC吸收回路。
本发明还可采用以下技术方案：
上述输出整流二极管连接于RC吸收回路的后侧，即输出整流二极管连接在次级线圈和RC吸收回路之外。
上述RC吸收回路由电阻和电容串联构成。
本发明具有的优点和积极效果是:
本发明的开关电源的结构中，在变压器次级线圈两端并联RC吸收回路，来吸收由于输出整流二极管截止时在次级侧产生的尖峰电压和由于开关管截止时在初级侧产生而通过变压器感应到次级的尖峰电压。由于是直接将RC并联在次级线圈，对尖峰电压的吸收效果，不存在延时，不像RCD吸收那样要受到二极管导通时间的限制；同时不管是正向还是反向的尖峰电压都可以吸收。从而能够更好的吸收次级线圈上的尖峰电压，更好的保护整流二极管不被击穿。开关电源的输出纹波主要就是来源于变压器产生的尖峰电压，通过直接在次级线圈并联RC吸收，降低尖峰电压的同时，也大幅降低了开关电源的输出纹波。
附图说明
图1是现有技术的开关电源的结构的电路图；
图2是现有技术在输出整流二极管两端并联RC吸收时，变压器次级线圈波形图（9脚接示波器表笔，7脚接地）；
图3是现有技术在输出整流二极管两端并联RC吸收时，电源输出纹波波形图；
图4是本发明的开关电源的结够的电路图；
图5是本发明的在变压器次级线圈两端直接并联RC吸收时，变压器次级线圈波形图（9脚接示波器表笔，7脚接地）；
图6是本发明的在变压器次级线圈两端直接并联RC吸收时，电源输出纹波波形图。
具体实施方式
以下参照附图及实施例对本发明进行详细的说明。
图4是本发明的开关电源的结够的电路图；图5是本发明的在变压器次级线圈两端直接并联RC吸收时，变压器次级线圈波形图（9脚接示波器表笔，7脚接地）；图6是本发明的在变压器次级线圈两端直接并联RC吸收时，电源输出纹波波形图。
如图4至图6所示，本发明的开关电源的结构，包括：变压器，具有初级线圈1脚～5脚和次级线圈7脚～9脚，将开关电源初级侧的交流电压转换为次级侧的交流电压；开关管Q1，设置在开关电源的初级侧，与初级线圈相连接，将开关电源输入的直流电震荡转化为交流电；输出整流二极管D1，设置在开关电源的次级侧，与次级线圈相连接，将次级线圈输出的交流电转换为直流电，在变压器的次级线圈的两端直接并联RC吸收回路。
上述输出整流二极管连接于RC吸收回路的后侧，即输出整流二极管连接在次级线圈和RC吸收回路之外。RC吸收回路由电阻R2和电容C2串联构成。
当开关管Q1截止的瞬间，电感电压反向，变压器5脚电压高于1脚电压，并且产生尖峰电压，此尖峰电压通过变压器耦合到次级。由于9脚和5脚是同名端，所以耦合到次级以后，次级线圈上9脚电压高于7脚电压，并且在波形的上升沿产生尖峰电压，如图5所示。当开关管Q1导通的瞬间，变压器1脚电压高于5脚电压，感应到次级以后，7脚电压高于9脚电压，输出整流二极管截止，并且在波形的下降沿产生尖峰电压。本发明通过在次级线圈两端直接并联RC吸收电路的方法，大幅降低波形下降沿的尖峰电压和输出纹波。
如图5所示，开关波形负向上叠加的尖峰电压在5V左右，是采用现有技术尖峰电压的六分之一，同时如图6所示，电源输出纹波24mV，是采用现有技术输出纹波电压的一半。
本发明的开关电源的结构中，在变压器次级线圈两端并联RC吸收回路，来吸收由于输出整流二极管截止时在次级侧产生的尖峰电压和由于开关管截止时在初级侧产生而通过变压器感应到次级的尖峰电压。由于是直接将RC并联在次级线圈，对尖峰电压的吸收效果，不存在延时，不像RCD吸收那样要受到二极管导通时间的限制；同时不管是正向还是反向的尖峰电压都可以吸收。从而能够更好的吸收次级线圈上的尖峰电压，更好的保护整流二极管不被击穿。开关电源的输出纹波主要就是来源于变压器产生的尖峰电压，通过直接在次级线圈并联RC吸收，降低尖峰电压的同时，也大幅降低了开关电源的输出纹波。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例公开如上，然而，并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内,当然会利用揭示的技术内容作出些许更动或修饰，成为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。
Claims (3)
1.一种开关电源的结构，包括：变压器，具有初级线圈和次级线圈，将开关电源初级侧的交流电压转换为次级侧的交流电压；开关管，设置在开关电源的初级侧，与初级线圈相连接，将开关电源输入的直流电震荡转化为交流电；输出整流二极管，设置在开关电源的次级侧，与次级线圈相连接，将次级线圈输出的交流电转换为直流电，其特征在于：在变压器的次级线圈的两端直接并联RC吸收回路。
2.根据权利要求1所述的开关电源的结构，其特征在于：输出整流二极管连接于RC吸收回路的后侧，即输出整流二极管连接在次级线圈和RC吸收回路之外。
3.根据权利要求1所述的开关电源的结构，其特征在于：RC吸收回路由电阻和电容串联构成。
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|---|---|---|---|
| CN2011102280164A CN102290973A (zh) | 2011-08-10 | 2011-08-10 | 开关电源的结构 |
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Publications (1)
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| CN102290973A true CN102290973A (zh) | 2011-12-21 |
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| CN2011102280164A Pending CN102290973A (zh) | 2011-08-10 | 2011-08-10 | 开关电源的结构 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103259437A (zh) * | 2012-02-15 | 2013-08-21 | 欧司朗股份有限公司 | 负载驱动器和用于减小负载驱动器的输出纹波电流的方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN200944533Y (zh) * | 2006-08-03 | 2007-09-05 | 渤海船舶重工有限责任公司 | 一种直流不间断电源 |
| WO2010083639A1 (zh) * | 2009-01-21 | 2010-07-29 | 北京馨容纵横科技发展有限公司 | 一种投切电容器组的2控3预充电相控开关电路 |
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2011
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