CN106130348B - 实现软开关的辅助电路及带该辅助电路的升降压变换电路 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种实现软开关的辅助电路及带该辅助电路的升降压变换电路，包括一辅助电容、一辅助电感和一辅助变压器，所述辅助电容与所述辅助变压器的原边或者副边并联；所述辅助电容与所述辅助变压器的原边并联时，所述辅助变压器的原边与一辅助电感串联；所述辅助电容与所述辅助变压器的副边并联时，所述辅助变压器的副边与一辅助电感串联。与现有技术相比，本发明具有降低了电路的损耗和电磁干扰等优点。

Description

实现软开关的辅助电路及带该辅助电路的升降压变换电路
技术领域
本发明涉及一种软开关技术，尤其是涉及一种实现软开关的辅助电路及带该辅助电路的升降压变换电路。
背景技术
硬开关是指开关在承受电压或者流过电流的情况下开通或者关断，硬开关存在着多种缺陷，例如：开关损耗大，又或者当开关断时，电路的感性元件感应出尖峰电压，开关频率愈高，关断愈快，该感应电压愈高，此电压加在开关两端，易造成开关击穿；还会产生严重的电磁干扰，影响其他电子设备。
软开关是相对于硬开关而言的，其主要是实现电流或电压先降到零，电压或电流再缓慢上升到断态值，所以开关损耗近似为零。软开关能够实现功率变换器件的高频化。
专利公开文件CN101267160、CN 104201884A都是为了实现软开关而提出的技术改进，但是其都存在损耗高和电磁干扰大等问题。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种实现软开关的辅助电路及带该辅助电路的升降压变换电路。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种实现软开关的辅助电路，其特征在于，包括一辅助电容、一辅助电感和一辅助变压器，所述辅助电容与所述辅助变压器的原边或者副边并联；
所述辅助电容与所述辅助变压器的原边并联时，所述辅助变压器的原边与一辅助电感串联；
所述辅助电容与所述辅助变压器的副边并联时，所述辅助变压器的副边与一辅助电感串联。
所述辅助电容与所述辅助变压器的原边并联时，所述辅助电感集成在所述辅助变压器的原边绕组中。
所述辅助电容与所述辅助变压器的副边并联时，所述辅助电感集成在所述辅助变压器的副边绕组中。
所述辅助电容和所述辅助电感谐振，使所述辅助电容的电压为零，以钳位功率开关的两端的电压为零。
所述辅助电容和所述辅助电感谐振，使所述辅助电容两端形成电压以抵消功率开关两端的电压，所述辅助变压器利用其隔离作用，在所述辅助电感和所述辅助电容处于非谐振阶段的时候，为所述辅助电感存储或者释放能量。
一种带所述辅助电路的升降压变换电路，包括输入端、输出端、一主功率电感、第一主功率开关和第二主功率开关，所述第一主功率开关管与所述输入端串联后再与所述第二主功率开关并联，再串联所述主功率电感后与所述输出端并联；所述辅助电路的辅助电容与所述第二主功率开关并联，所述辅助变压器的副边绕组串联所述辅助电感和所述第一主功率开关后与所述辅助电容并联，所述辅助变压器的原边绕组串联所述第一主功率开关后与所述升降压变换器的输入端并联。
与现有技术相比，本发明帮助主电路的功率开关管实现软开关，降低了电路的损耗和电磁干扰。
附图说明
图1为本发明辅助电路应用于升降压变换电路的具体电路图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。
本发明提供一种实现软开关的辅助电路，使用辅助电容与主功率开关并联钳位所述主功率开关两端的电压，实现其零电压开通和零电压关断，或者将辅助电容连接在所述主功率开关的一端，利用辅助电容上的电压抵消主功率开关另一端的电压，使得主功率开关在开通或者关断时，其两端的电压差为零，实现软开关。
如图1所示，将本发明的辅助电路应用于升降压变换器，包含升降压变换电路11和辅助电路12。所述升降压变换电路11，包括输入端IN和输出端OUT以及主功率电感Lm、第一主功率开关管S1、第二主功率开关S2、输出电容Co，所述第一主功率开关管S1与所述输入端IN串联，再与所述第二主功率开关S2并联，最后与所述主功率电感Lm串联。所述辅助电路12包括辅助电容Caux，第一辅助开关Saux1，第二辅助开关Saux2，辅助变压器Taux以及辅助电感Laux，所述辅助电容Caux与所述第一主功率开关S1的一端连接，以使用其自身的电压抵消所述第一主功率开关S1的另一端的电压，使得其在开通或者关断的时候两端的电压值为零，所述辅助电容Caux同时与所述第二主功率开关S2的并联，以钳位所述第二主功率开关S2的两端的电压，所述第一辅助开关Saux1、辅助变压器Taux的原边绕组串联，并与所述输入端IN并联，所述辅助变压器Taux的副边绕组、第二辅助开关Saux2和所述辅助电感Laux串联连接后与所述辅助电容Caux并联，构成一并联谐振电路。当所述升降压变换器工作在升压状态时，所述辅助开关和所述主功率开关的开关时序与所述的升压变换器相同，当所述升降压变换器工作在降压状态时，所述辅助开关和所述主功率开关的开关时序与所述的降压变换器相同。
本发明的一优选实施例中，所述的辅助电感Laux可与和其串联的辅助变压器Taux的绕组集成在一起。
综上所述，本发明实施例提出一种实现软开关的辅助电路，使用本发明提供的辅助电路能够实现主功率开关的软开关。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种带实现软开关的辅助电路的升降压变换电路，其特征在于，所述的实现软开关的辅助电路包括一辅助电容、一辅助电感和一辅助变压器，所述辅助电容与所述辅助变压器的原边或者副边并联；
所述辅助电容与所述辅助变压器的原边并联时，所述辅助变压器的副边与一辅助电感串联；
所述辅助电容与所述辅助变压器的副边并联时，所述辅助变压器的副边与一辅助电感串联；
所述的升降压变换电路包括输入端、输出端、一主功率电感、第一主功率开关和第二主功率开关，所述第一主功率开关管与所述输入端串联后再与所述第二主功率开关并联，再串联所述主功率电感后与所述输出端并联；所述辅助电路的辅助电容与所述第二主功率开关并联，所述辅助变压器的副边绕组串联所述辅助电感和副边辅助开关后与所述辅助电容并联，所述辅助变压器的原边绕组串联原边辅助开关和第一主功率开关后与所述辅助电容并联；
所述升降压变换电路工作在升压状态时，所述第一主功率开关和所述第二主功率开关的开关时序与升压变换电路相同，当所述升降压变换电路工作在降压状态时，所述第一主功率开关和所述第二主功率开关的开关时序与降压变换电路相同。
2.根据权利要求1所述的升降压变换电路，其特征在于，所述辅助电容与所述辅助变压器的原边并联时，所述辅助电感集成在所述辅助变压器的副边绕组中。
3.根据权利要求1所述的升降压变换电路，其特征在于，所述辅助电容与所述辅助变压器的副边并联时，所述辅助电感集成在所述辅助变压器的副边绕组中。
4.根据权利要求1所述的升降压变换电路，其特征在于，所述辅助电容和所述辅助电感谐振，使所述辅助电容的电压为零，以钳位所述第二主功率开关的两端的电压为零。
5.根据权利要求1所述的升降压变换电路，其特征在于，所述辅助电容和所述辅助电感谐振，使所述辅助电容两端形成电压以抵消所述第一主功率开关两端的电压，所述辅助变压器利用其隔离作用，在所述辅助电感和所述辅助电容处于非谐振阶段的时候，为所述辅助电感存储或者释放能量。
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