CN104124861A - 一种吸收电路 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种吸收电路，并联于设备中待保护的电力电子器件两端，包括电容和二极管，其中：该电容的一端和该电力电子器件的第一端相连；该电力电子器件的第一端在该设备处于工作状态时电压稳定；该二极管的阴极和该电力电子器件的第二端相连；该电容的另一端和该二极管的阳极相连后接地。采用本发明提供的方案，能够在不降低系统效率的前提下抑制电压尖峰。

Description

一种吸收电路

技术领域

本发明涉及电力电子技术领域，尤其涉及一种吸收电路。

背景技术

在目前很多电力电子设备的电路中，由于布线等原因，使得电路中各器件间存在着杂散电感。当电路关断或电路中某开关器件关断时，因为杂散电感的存在，一些器件两端会产生较高的电压尖峰。如果是MOS管、二极管之类的电力电子器件两端产生了较高的电压尖峰，过高的电压很有可能会损坏该器件，降低了电路的可靠性。

现有技术中，为了抑制电压尖峰，保护电路器件，多会在待保护的电力电子器件两端并联RCD吸收电路。下面以图1所示的BUCK变换器进行详细说明，在该电路中，第一MOS管Q1、第二MOS管Q2、电感L1和第一电容C1构成了基本的降压电路，在该BUCK变换器工作时，第一MOS管Q1栅极需要输入PWM波电压，即第一MOS管Q1需要反复导通关断，第一MOS管Q1每次关断时，线路中的杂散电感就会在第一MOS管Q1两端产生一个较大的电压，因此，可以在该第一MOS管Q1两端并联由电阻R2、第二电容C2和二极管D1构成的RCD吸收电路，可以吸收一定的电压。

然而，由于RCD吸收电路中电阻的存在，该RCD吸收电路所消耗的功率较大，从而导致系统的效率降低。

发明内容

本发明实施例提供一种吸收电路，用以在不降低系统效率的前提下抑制电压尖峰。

本发明实施例提供一种吸收电路，并联于设备中待保护的电力电子器件两端，包括电容和二极管，其中：

所述电容的一端和所述电力电子器件的第一端相连；所述电力电子器件的第一端在所述设备处于工作状态时电压稳定；

所述二极管的阴极和所述电力电子器件的第二端相连；

所述电容的另一端和所述二极管的阳极相连后接地。

本发明实施例还提供一种降压BUCK变换器，包括上述吸收电路。

本发明实施例还提供一种升压BOOST变换器，包括上述吸收电路。

本发明实施例还提供一种直流变换器，包括上述吸收电路。

本发明的有益效果包括：

本发明实施例提供的吸收电路中，电容的一端和电力电子器件电压稳定的第一端相连，能够吸收该电力电子器件第一端的尖峰电压，同时，二极管的阴极和该电力电子器件的第二端相连，该二极管的阳极和该电容的另一端相连后接地，因为电容电压不可突变，因此可以利用二极管钳位住该电力电子器件第二端的电压，即本发明实施例提供的吸收电路能够对尖峰电压起到抑制作用，并且，该吸收电路中不包含电阻类功耗较大的器件，不会影响系统效率。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为现有技术中的BUCK变换器示意图；

图2为本发明实施例提供的吸收电路示意图；

图3为本发明实施例1提供的BUCK变换器示意图；

图4为本发明实施例2提供的BOOST变换器示意图。

具体实施方式

为了给出在不降低系统效率的前提下抑制电压尖峰的实现方案，本发明实施例提供了一种吸收电路，以下结合说明书附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。并且在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

本发明实施例提供了一种吸收电路，该电路并联于设备中待保护的电力电子器件两端，如图2所示，包括电容C和二极管D，其中：

电容C的一端和电力电子器件Q的第一端相连；电力电子器件Q的第一端在该设备处于工作状态时电压稳定；二极管D的阴极和电力电子器件Q的第二端相连；电容C的另一端和二极管D的阳极相连后接地。

较佳的，上述二极管D具体可以为快恢复二极管。

在实际应用中，对二极管进行选型时，选择反向恢复越快的二极管越好。

并且，如果单个二极管不能够满足电压和电流的应力要求，也可以采用多个二极管串联。

上述电力电子器件具体可以为二极管，也可以为MOS管等。

当上述电力电子器件具体为MOS管时，可以将MOS管的源极或漏极中电压稳定的一极作为电力电子器件的第一端，另一极作为该电力电子器件的第二端。

上述吸收电路可用于BUCK变换器、BOOST变换器等设备中电力电子器件的保护。

下面结合附图，以不同的应用场景为例，用具体实施例对上述吸收电路进行详细说明。

实施例1：

本发明实施例1提供一种BUCK变换器，如图3所示，具体包括第一MOS管Q1、第二MOS管Q2、电感L1、第一电容C1、负载R1，以及第二电容C2和二极管D1，其中：

第一MOS管Q1、第二MOS管Q2、电感L1和第一电容C1构成了基本的降压电路，第一MOS管Q1的漏极为电源DC的正接线端；第一MOS管Q1的源极和第二MOS管Q2的漏极、电感L1的一端相连；电感L1的另一端和第一电容C1的一端相连；第一电容C1的另一端和第二MOS管Q2的源极相连；第二MOS管Q2的源极为电源DC的负接线端，并接地；

负载R1的两端和第一电容C1的两端分别相连；

第二电容C2和二极管D1构成了本发明实施例提供的吸收电路，第二电容C2的一端和第一MOS管Q1的漏极相连；二极管D1的阴极和第一MOS管Q1的源极相连；第二电容C2的另一端和二极管D1的阳极相连后接地。

即在本发明实施例1中，第一MOS管Q1相当于图2中的电力电子器件Q，第一MOS管Q1的漏极在BUCK变换器处于工作状态时电压稳定，作为电力电子器件Q的第一端，第一MOS管Q1的源极作为电力电子器件Q的第二端。

在实际应用中，对二极管D1进行选型时，较佳的可选择快恢复二极管，并且选择反向恢复越快的快恢复二极管越好。并且，二极管D1的导通压降应大于第二MOS管Q2的导通压降。

为了进一步说明本发明实施例1提供的BUCK变换器，下面对其工作原理进行阐述。

BUCK变换器工作时，第一MOS管Q1栅极输入PWM波电压，第二MOS管Q2栅极输入高电平，第一MOS管Q1反复导通关断，使得第一电容C1两端电压低于输入电压，为负载R1供电。

在第一MOS管Q1每次关断时，第二电容C2能够吸收第一MOS管Q1的漏极的尖峰电压，同时，二极管D1能够钳位住第一MOS管Q1的源极电压。

可见，采用了本发明实施例提供的吸收电路的BUCK变换器，第一MOS管Q1关断时，能够抑制第一MOS管Q1两端产生的电压尖峰，减小第一MOS管Q1的损耗，从而提高电路的可靠性，并且，本发明实施例提供的吸收电路消耗的功率较小，不会影响系统效率。

实施例2：

本发明实施例2提供一种BOOST变换器，如图4所示，具体包括第一MOS管Q1、第二MOS管Q2、电感L1、第一电容C1、负载R1，以及第二电容C2和二极管D1，其中：

第一MOS管Q1、第二MOS管Q2、电感L1和第一电容C1构成了基本的升压电路，电感L1的一端为电源DC的正接线端；电感L1的另一端和第一MOS管Q1的源极、第二MOS管Q2的漏极相连；第一MOS管Q1的漏极和第一电容C1的一端相连；第一电容C1的另一端和第二MOS管Q2的源极相连；第二MOS管Q2的源极为电源DC的负接线端，并接地；

负载R1的两端和第一电容C1的两端分别相连；

第二电容C2和二极管D1构成了本发明实施例提供的吸收电路，第二电容C2的一端和第一MOS管Q1的漏极相连；二极管D1的阴极和第一MOS管Q1的源极相连；第二电容C2的另一端和二极管D1的阳极相连后接地。

即在本发明实施例2中，第一MOS管Q1相当于图2中的电力电子器件Q，第一MOS管Q1的漏极在BOOST变换器处于工作状态时电压稳定，作为电力电子器件Q的第一端，第一MOS管Q1的源极作为电力电子器件Q的第二端。

在实际应用中，对二极管D1进行选型时，较佳的可选择快恢复二极管，并且选择反向恢复越快的快恢复二极管越好。并且，二极管D1的导通压降应大于第二MOS管Q2的导通压降。

为了进一步说明本发明实施例2提供的BOOST变换器，下面对其工作原理进行阐述。

BOOST变换器工作时，第一MOS管Q1栅极输入高电平，第二MOS管Q2栅极输入PWM波电压，第二MOS管Q2反复导通关断，使得第一电容C1两端电压高于输入电压，为负载R1供电。

二极管D1能够钳位住第一MOS管Q1的源极电压，同时，第二电容C2能够吸收第一MOS管Q1的漏极的尖峰电压。

可见，采用了本发明实施例提供的吸收电路的BOOST变换器，能够抑制第一MOS管Q1两端产生的电压尖峰，减小第一MOS管Q1的损耗，从而提高电路的可靠性，并且，本发明实施例提供的吸收电路消耗的功率较小，不会影响系统效率。

在本发明实施例2提供的BOOST变换器中，第一MOS管Q1也可以为一个二极管，本发明实施例提供的吸收电路也可以并联于该二极管两端，用于抑制该二极管两端的电压尖峰。

实施例3：

本发明实施例3还提供一种直流变换器，包括上述图2所示的吸收电路。

在直流变换器中采用本发明实施例提供的吸收电路，能够抑制电压尖峰，减小器件的损耗，吸收电路消耗的功率较小，不会影响系统效率，并且对直流变换器的现有电路结构改动较小，可靠性高，易于实现。

综上所述，本发明实施例提供的吸收电路，并联于设备中待保护的电力电子器件两端，包括电容和二极管，其中：该电容的一端和该电力电子器件的第一端相连；该电力电子器件的第一端在该设备处于工作状态时电压稳定；该二极管的阴极和该电力电子器件的第二端相连；该电容的另一端和该二极管的阳极相连后接地。采用本发明实施例提供的方案，能够在不降低系统效率的前提下抑制电压尖峰。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (5)

1.一种吸收电路，并联于设备中待保护的电力电子器件两端，其特征在于，包括电容和二极管，其中：

所述电容的一端和所述电力电子器件的第一端相连；所述电力电子器件的第一端在所述设备处于工作状态时电压稳定；

所述二极管的阴极和所述电力电子器件的第二端相连；

所述电容的另一端和所述二极管的阳极相连后接地。

2.如权利要求1所述的吸收电路，其特征在于，所述二极管具体为快恢复二极管。

3.一种降压BUCK变换器，其特征在于，包括如权利要求1或2所述的吸收电路。

4.一种升压BOOST变换器，其特征在于，包括如权利要求1或2所述的吸收电路。

5.一种直流变换器，其特征在于，包括如权利要求1或2所述的吸收电路。