CN103066810A - 开关电源电路及其rcd吸收电路 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种RCD吸收电路，包括输入端、输出端、第一二极管、第一电阻、第一电容和第二电容，所述第一二极管的阳极与所述输入端连接，所述第一电阻的一端与所述第一二极管的阴极连接，另一端与所述输出端连接；所述第一电容与所述第一电阻并联，所述第二电容与所述第一二极管并联。本发明的RCD吸收电路在保证二极管可靠性的前提下，通过引入钳位电容来减小了二极管的反向恢复产生的噪音问题，从而在开关管开通和关断时对EMC骚扰起到抑制作用。本发明还公开了一种具有RCD吸收电路的开关电源电路。

Description

开关电源电路及其RCD吸收电路
技术领域
本发明涉及电器领域，更具体地涉及一种开关电源电路及其RCD吸收电路。
背景技术
在开关电源领域，为了避免开关管在开关过程中由于变压器漏感与开关管结电容震荡产生的电压尖峰而损坏，一般会加入一个RCD吸收电路，用于吸收大的电压尖峰，保护开关管。RCD吸收电路具体如图1所示，主要由电阻R306、电容C300和二极管D301构成。所述二极管D301的阳极连接输入端IN，阴极连接所述电阻R306的一端，所述电阻R306的另一端连接输出端OUT，而所述电容C300与所述电阻R306并联。当开关关断时，变压器漏感将通过二极管D301对电容C300瞬间充电，充电完成后通过电阻R306开始反向放电，从而消耗变压器漏感能量。
在该电路中，为了提高电路可靠性（降低温度），一般会对D301采取快恢复或者超快恢复二极管。但是这样的配置会在二极管反向恢复的时候产生较大的大的di/dt，形成较强的EMI干扰源，在这种状态下，可以考虑采取将D301修改为慢恢复二极管，这样可以显著改善该噪音源，但是面临慢恢复二极管可靠性问题（温度，电应力等），众多的实验数据表明，当采用慢恢复二极管之后，二极管D301的失效率大大增加。
发明内容
本发明的目的在于提供一种开关电源电路及其RCD吸收电路，在保证可靠性的前提下，可以有效的抑制噪音源头，从而解决EMI问题。
为了实现上述目的，本发明提供了一种RCD吸收电路，包括：
输入端和输出端；
第一二极管，所述第一二极管的阳极与所述输入端连接；
第一电阻，所述第一电阻的一端与所述第一二极管的阴极连接，另一端与所述输出端连接；
第一电容，所述第一电容与所述第一电阻并联；
第二电容，所述第二电容与所述第一二极管并联。
较佳地，在本发明一实施例中，还包括第二电阻，所述第二电阻与所述第一电容串联后再与所述第一电阻并联。
较佳地，在本发明另一实施例中，还包括第三电阻和第四电阻，所述第三电阻和第四电阻并联，且并联的第三电阻和第四电阻与所述第一电容串联后再与所述第一电阻并联。
较佳地，所述第一二极管为快速恢复二极管或超快速恢复二极管。
本发明还公开了一种开关电源电路，包括开关控制电路、变压器电路和RCD吸收电路，其中，所述RCD吸收电路包括：
输入端和输出端；
第一二极管，所述第一二极管的阳极与所述输入端连接；
第一电阻，所述第一电阻的一端与所述第一二极管的阴极连接，另一端与所述输出端连接；
第一电容，所述第一电容与所述第一电阻并联；
第二电容，所述第二电容与所述第一二极管并联。
与现有技术相比，本发明的开关电源电路的RCD吸收电路在保证二极管可靠性的前提下，通过引入与二极管并联的钳位电容来减小了二极管的反向恢复产生的噪音问题，从而在开关管开通和关断时对EMC骚扰起到抑制作用。
通过以下的描述并结合附图，本发明将变得更加清晰，这些附图用于解释本发明的实施例。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有技术的RCD吸收电路的电路原理图。
图2为本发明的RCD吸收电路的第一实施例的电路原理图。
图3为本发明的RCD吸收电路的第二实施例的电路原理图。
图4为本发明的RCD吸收电路的第三实施例的电路原理图。
图5为本发明的开关电源电路的电路原理图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。现在参考附图描述本发明的实施例，附图中类似的元件标号代表类似的元件。
图2所示为本发明RCD吸收电路的第一实施例的电路原理图。参考图2，该RCD吸收电路10包括输入端110、输出端120、第一二极管130、第一电阻140、第一电容150和第二电容160。其中，所述第一二极管130的阳极与所述输入端110连接。所述第一电阻140的一端与所述第一二极管130的阴极连接，另一端与所述输出端120连接。所述第一电容150与所述第一电阻140并联，而所述第二电容160与所述第一二极管130并联。
在本实施例中，所述第一二极管130为快速恢复二极管或超快速恢复二极管。
下面，描述将本实施例的RCD吸收电路10应用到开关电源电路中的工作过程。当开关管关闭时使第一二极管130导通，此时的变压器漏感能量通过第一二极管130转给所述第一电容150与所述第一电阻140消耗。然后，当开关管导通瞬间，由于第一电容150和第二电容160产生容性分压，即存在第二电容160（钳位电容）的充电瞬时旁路作用，从而减小了由于第一二极管130di/dt产生的电流以及电压振荡，进而抑制EMC干扰。
图3所示为本发明RCD吸收电路的第二实施例的电路原理图。参考图3，与第一实施例相似，该RCD吸收电路20包括输入端210、输出端220、第一二极230、第一电阻240、第一电容250和第二电容260。其中，所述第一二极管20的阳极与所述输入端210连接。所述第一电阻240的一端与所述第一二极管230的阴极连接，另一端与所述输出端220连接。所述第一电容250与所述第一电阻240并联，而所述第二电容260与所述第一二极管230并联。与第一实施例不同的是，本实施例的RCD吸收电路20还包括第二电阻270，所述第二电阻270与所述第一电容250串联后再与所述第一电阻240并联，该第二电阻270用于降低第一二极管230的反向恢复时产生的电流尖峰。
在本实施例中，所述第一二极管230为快速恢复二极管或超快速恢复二极管。
下面，描述将本实施例的RCD吸收电路20应用到开关电源电路中的工作过程。当开关管关闭时使第一二极管230导通，此时的变压器漏感能量通过第一二极管230转给所述第一电容250与所述第一电阻240消耗。然后，当开关管导通瞬间，由于第一电容250和第二电容260产生容性分压，即存在第二电容260（钳位电容）的充电瞬时旁路作用，从而减小了由于第一二极管230di/dt产生的电流以及电压振荡，进而抑制EMC干扰。
图4所示为本发明RCD吸收电路的第三实施例的电路原理图。参考图4，与第一实施例相似，该RCD吸收电路30包括输入端310、输出端320、第一二极管330、第一电阻340、第一电容350和第二电容360。其中，所述第一二极管330的阳极与所述输入端110连接。所述第一电阻340的一端与所述第一二极管330的阴极连接，另一端与所述输出端320连接。所述第一电容350与所述第一电阻340并联，而所述第二电容360与所述第一二极管330并联。与第一实施例不同的是，本实施例的RCD吸收电路30还包括第三电阻370和第四电阻380，所述第三电阻370和第四电阻380并联，且并联的第三电阻370和第四电阻380与所述第一电容350串联后再与所述第一电阻340并联。该并联的第三电阻370和第四电阻380用于降低第一二极管330的反向恢复时产生的电流尖峰，且相比第二实施例，运用并联的第三电阻370和第四电阻380能够有效降低电阻功耗。
在本实施例中，所述第一二极管330为快速恢复二极管或超快速恢复二极管。
下面，描述将本实施例的RCD吸收电路30应用到开关电源电路中的工作过程。当开关管关闭时使第一二极管330导通，此时的变压器漏感能量通过第一二极管330转给所述第一电容350与所述第一电阻340消耗。然后，当开关管导通瞬间，由于第一电容350和第二电容360产生容性分压，即存在第二电容360（钳位电容）的充电瞬时旁路作用，从而减小了由于第一二极管330di/dt产生的电流以及电压振荡，进而抑制EMC干扰。
参见图5，本发明还提供了一种开关电源电路。该开关电源电路包括开关控制电路100、变压器电路200和RCD吸收电路300。其中，该RCD吸收电路300的结构可为上述三个实施例的RCD吸收电路中的任何一个。在本实施例中，采取RCD吸收电路300与上述第三实施例一样的结构进行相关描述。
该RCD吸收电路300包括输入端310、输出端320、第一二极管330、第一电阻340、第一电容350和第二电容360。其中，所述第一二极管330的阳极与所述输入端110连接。所述第一电阻340的一端与所述第一二极管330的阴极连接，另一端与所述输出端320连接。所述第一电容350与所述第一电阻340并联，而所述第二电容360与所述第一二极管330并联。与第一实施例不同的是，本实施例的RCD吸收电路30还包括第三电阻370和第四电阻380，所述第三电阻370和第四电阻380并联，且并联的第三电阻370和第四电阻380与所述第一电容350串联后再与所述第一电阻340并联。
在本实施例中，所述第一二极管330为快速恢复二极管或超快速恢复二极管。
本实施例中的开关控制电路100、变压器电路200为常用的电路结构，其结构为本技术领域人员所了解，在这里不展开详细描述。
本实施例中的RCD吸收电路300用于吸收流入变压器电路200的变压器T301的漏抗能量。当开关控制电路100的开关管Q302（本实施例的开关管为场效应管）关闭时使第一二极管330导通，此时的变压器T301的漏感能量通过第一二极管330转给所述第一电容350与所述第一电阻340消耗。然后，当开关管Q302导通瞬间，由于第一电容350和第二电容360产生容性分压，即存在第二电容360（钳位电容）的充电瞬时旁路作用，从而减小了由于第一二极管330di/dt产生的电流以及电压振荡，进而抑制EMC干扰。
本实施例的开关电源电路包括以上结合最佳实施例对本发明进行了描述，但本发明并不局限于以上揭示的实施例，而应当涵盖各种根据本发明的本质进行的修改、等效组合。

Claims (8)

1.一种RCD吸收电路，其特征在于，包括：
输入端和输出端；
第一二极管，所述第一二极管的阳极与所述输入端连接；
第一电阻，所述第一电阻的一端与所述第一二极管的阴极连接，另一端与所述输出端连接；
第一电容，所述第一电容与所述第一电阻并联；
第二电容，所述第二电容与所述第一二极管并联。
2.如权利要求1所述的RCD吸收电路，其特征在于，还包括：
第二电阻，所述第二电阻与所述第一电容串联后再与所述第一电阻并联。
3.如权利要求1所述的RCD吸收电路，其特征在于，还包括：
第三电阻和第四电阻，所述第三电阻和第四电阻并联，且并联的第三电阻和第四电阻与所述第一电容串联后再与所述第一电阻并联。
4.如权利要求1所述的RCD吸收电路，其特征在于，所述第一二极管为快速恢复二极管或超快速恢复二极管。
5.一种开关电源电路，包括开关控制电路、变压器电路和RCD吸收电路，其特征在于，所述RCD吸收电路包括：
输入端和输出端；
第一二极管，所述第一二极管的阳极与所述输入端连接；
第一电阻，所述第一电阻的一端与所述第一二极管的阴极连接，另一端与所述输出端连接；
第一电容，所述第一电容与所述第一电阻并联；
第二电容，所述第二电容与所述第一二极管并联。
6.如权利要求5所述的开关电源电路，其特征在于，还包括：
第二电阻，所述第二电阻与所述第一电容串联后再与所述第一电阻并联。
7.如权利要求5所述的开关电源电路，其特征在于，还包括：
第三电阻和第四电阻，所述第三电阻和第四电阻并联，且并联的第三电阻和第四电阻与所述第一电容串联后再与所述第一电阻并联。
8.如权利要求5所述的开关电源电路，其特征在于，所述第一二极管为快速恢复二极管或超快速恢复二极管。
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