CN110138229B - 一种带钳位保护的双管反激式开关电源 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种带钳位保护的双管反激式开关电源，包括：第一开关管、第二开关管、开关管保护电路、钳位保护电路、电阻、稳压二极管、控制电路、高频变压器、吸收电路、输出整流及滤波电路；第一开关管与第二开关管进行串联，第二开关管跟随第一开关管进行同步的导通或截止，在第二开关管的两端并联有开关管保护电路，用于在第一开关管导通后，在第二开关管由截止进入导通的过程中将第二开关管的漏极和源极间的电压限制在安全的工作电压范围内，旨在解决开关电源中当第一开关管导通之后第二开关管跟随第一开关管导通的过程中有可能因承受的电压过高而造成损坏的问题。

Description

一种带钳位保护的双管反激式开关电源
技术领域
本发明涉及电源交换器技术领域，尤其涉及一种带钳位保护的双管反激式开关电源。
背景技术
单管反激式开关电源的结构简单，适合于小功率电源，但是单管反激式开关电源的主开关管的电压应力大，限制了单管反激式开关电源在高电压场合下的使用。
如图1所示，申请号为201410724388.X的发明专利“一种开关电源”提供了一种开关电源的技术方案，包括：第一开关管、第二开关管、钳位保护电路、电阻、稳压二极管、控制电路、高频变压器、吸收电路、输出整流及滤波电路，第一开关管与第二开关管进行串联，第二开关管跟随第一开关管进行同步的导通或截止，当输入电压较高时，第一开关管承受钳位保护电路所提供的钳位保护电压，第二开关管承受剩余的电压，从而提高开关电源所能耐受的输入电压。
但是，在开关电源的实际运行中，由于第二开关管跟随第一开关管进行同步的导通或截止，在第一开关管导通之后，第二开关管才开始跟随导通，因此在第一开关管导通后，开关电源的输入电压将全部加载到高频开关变压器的初级绕组和第二开关管上，第二开关管由截止进入导通的过程中有可能因承受的电压过高而造成损坏。
发明内容
本发明的目的在于提供一种带钳位保护的双管反激式开关电源，第一开关管与第二开关管进行串联，第二开关管跟随第一开关管进行同步的导通或截止，在第二开关管的两端并联有开关管保护电路，用于在第一开关管导通后，在第二开关管由截止进入导通的过程中将第二开关管的漏极和源极间的电压限制在安全的工作电压范围内，旨在解决开关电源中当第一开关管导通之后第二开关管跟随第一开关管导通的过程中有可能因承受的电压过高而造成损坏的问题。
为实现上述目的，本发明的技术方案为：一种带钳位保护的双管反激式开关电源，包括：第一开关管、第二开关管、开关管保护电路、钳位保护电路、电阻、稳压二极管、控制电路、高频变压器、吸收电路、输出整流及滤波电路；
所述一种带钳位保护的双管反激式开关电源的输入端的正端与所述高频变压器的初级线圈绕组的同名端相连接，所述高频变压器的初级线圈绕组的非同名端与所述第二开关管的漏极相连接，所述第二开关管的源级与所述第一开关管的漏极相连接，所述第一开关管的源级与所述一种带钳位保护的双管反激式开关电源的输入端的负端相连接；
所述吸收电路的两端分别与所述高频变压器的初级线圈绕组的同名端和非同名端相连接；
所述开关管保护电路的两端分别与所述第二开关管的漏极和源极相连接；
所述电阻的一端与所述一种带钳位保护的双管反激式开关电源的输入端的正端相连接，所述电阻的另一端与所述钳位保护电路的一端、所述稳压二极管的负极、所述第二开关管的栅级相连接；
所述稳压二极管的阳极与所述第二开关管的源级相连接；
所述钳位保护电路的另一端与所述一种带钳位保护的双管反激式开关电源的输入端的负端相连接；
所述控制电路的输出端与所述第一开关管的栅级相连接，所述控制电路的输入端的正端和负端与所述输出整流及滤波电路的输出端的正端和负端相连接；
所述输出整流及滤波电路的输入端与所述高频变压器的次级线圈绕组的两端相连接，所述输出整流及滤波电路的输出端为所述一种带钳位保护的双管反激式开关电源的输出端。
进一步的，所述开关管保护电路可以由一个电阻与一个电容串联组成，所述电阻电容串联后的两端分别与所述第二开关管的源极和漏极相连接。
进一步的，所述开关管保护电路可以是一个电容，所述电容的两端分别与所述第二开关管的源极和漏极相连接。
进一步的，所述开关管保护电路可以是一个TVS二极管，所述TVS二极管的阳极与所述第二开关管的源极相连接，所述TVS二极管的阴极与所述第二开关管的漏极相连接。
所述第一开关管与所述第二开关管进行串联，所述第二开关管跟随所述第一开关管进行同步的导通或截止，当开关电源的输入电压较高时，所述第一开关管承受钳位保护电路所提供的钳位保护电压，所述第二开关管承受剩余的电压，从而提高开关电源所能耐受的输入电压。
连接在所述第二开关管的漏极和源极两端的所述开关管保护电路，用于在所述第一开关管导通后，在所述第二开关管由截止进入导通的过程中将所述第二开关管的漏极和源极间的电压限制在安全的工作电压范围内，从而保护所述第二开关管跟随第一开关管导通的过程中不受损坏。
本发明的一种带钳位保护的双管反激式开关电源，通过在第二开关管的两端并联有开关管保护电路，在所述第二开关管由截止进入导通的过程中将所述第二开关管的漏极和源极间的电压限制在安全的工作电压范围内，从而保护所述第二开关管不会造成损坏。
附图说明
图1是本发明的现有技术方案的电路原理图
图2、图3、图4是本发明的实施例的电路原理图
具体实施方式
实施例
如图2所示，一种带钳位保护的双管反激式开关电源，包括：第一开关管Q1、第二开关管Q2、开关管保护电路4、钳位保护电路2、电阻R1、稳压二极管Z1、控制电路5、高频变压器T1、吸收电路1、输出整流及滤波电路3；
开关管保护电路4由电阻R2和电容C3组成；
钳位保护电路2由瞬态抑制二极管VR1组成；
吸收电路1由二极管D1和瞬态抑制二极管VR2组成；
输出整流及滤波电路3由二极管D2、电容C1、电容C2、电感L1组成；
一种带钳位保护的双管反激式开关电源的输入端的正端Vin+与高频变压器T1的初级线圈绕组N1的同名端相连接，高频变压器T1的初级线圈绕组N1的非同名端与第二开关管Q2的漏极相连接，第二开关管Q2的源级与第一开关管Q1的漏极相连接，第一开关管Q1的源级与一种带钳位保护的双管反激式开关电源的输入端的负端Vin-相连接；
瞬态抑制二极管VR2的阳极与高频变压器T1的初级线圈绕组N1的同名端相连接，瞬态抑制二极管VR2的阴极与二极管D1的阴极相连接，二极管D1的阳极与高频变压器T1的初级线圈绕组N1的非同名端相连接；
电容C3的一端与第二开关管Q2的漏极相连接，电容C3的另一端与电阻R2的一端相连接，电阻R2的另一端与第二开关管Q2的源极相连接；
电阻R1的一端与一种带钳位保护的双管反激式开关电源的输入端的正端Vin+相连接，电阻R1的另一端与瞬态抑制二极管VR1的阴极、稳压二极管Z1的阴极、第二开关管Q2的栅级相连接，稳压二极管Z1的阳极与第二开关管Q2的源级相连接，瞬态抑制二极管VR1的阳极与一种带钳位保护的双管反激式开关电源的输入端的负端Vin-相连接；
控制电路5的输出端与第一开关管Q1的栅级相连接，控制电路5的输入端的正端和负端与输出整流及滤波电路3的输出端的正端Vout+和负端Vout-相连接；
输出整流及滤波电路3的输入端与高频变压器T1的次级线圈绕组N2的两端相连接；
二极管D2的阳极与高频变压器T1的次级线圈绕组N2的非同名端相连接，二极管D2的阴极与电容C1的一端以及电感L1的一端相连接，电感L1的另一端与电容C2的一端以及输出整流及滤波电路3的输出端的正端Vout+相连接，高频变压器T1的次级线圈绕组N2的同名端与电容C1的另一端、电容C2的另一端、输出整流及滤波电路3的输出端的负端Vout-相连接；
输出整流及滤波电路3的输出端的正端Vout+和负端Vout-为所述一种带钳位保护的双管反激式开关电源的输出端的正端和负端。
当开关电源的输入电压高于钳位保护电路2的钳位电压值时，连接在第二开关管Q2的漏极和源极两端的开关管保护电路4，用于在第一开关管Q1由截止进入导通后，在第二开关管Q2由截止进入导通的过程中将第二开关管Q2的漏极和源极间的电压限制在安全的工作电压范围内，从而保护第二开关管Q2由截止进入导通的过程中不会造成损坏。
进一步的，开关管保护电路4也可以是电容C3，电容C3的一端接第二开关管Q2的源级，电容C3的另一端接第二开关管Q2的漏级，如图3所示；
进一步的，开关管保护电路4也可以是TVS二极管VR3，TVS二极管VR3的阳极接第二开关管Q2的源级，TVS二极管VR3的阴极接第二开关管Q2的漏级，如图4所示。
以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。

Claims (2)

1.一种带钳位保护的双管反激式开关电源，其特征在于，包括：第一开关管、第二开关管、开关管保护电路、钳位保护电路、电阻、稳压二极管、控制电路、高频变压器、吸收电路、输出整流及滤波电路；
所述一种带钳位保护的双管反激式开关电源的输入端的正端与所述高频变压器的初级线圈绕组的同名端相连接，所述高频变压器的初级线圈绕组的非同名端与所述第二开关管的漏极相连接，所述第二开关管的源级与所述第一开关管的漏极相连接，所述第一开关管的源级与所述一种带钳位保护的双管反激式开关电源的输入端的负端相连接；
所述吸收电路的两端分别与所述高频变压器的初级线圈绕组的同名端和非同名端相连接；
所述开关管保护电路的两端分别与所述第二开关管的漏极和源极相连接；
所述电阻的一端与所述一种带钳位保护的双管反激式开关电源的输入端的正端相连接，所述电阻的另一端与所述钳位保护电路的一端、所述稳压二极管的负极、所述第二开关管的栅级相连接；
所述稳压二极管的阳极与所述第二开关管的源级相连接；
所述钳位保护电路的另一端与所述一种带钳位保护的双管反激式开关电源的输入端的负端相连接；
所述控制电路的输出端与所述第一开关管的栅级相连接，所述控制电路的输入端的正端和负端与所述输出整流及滤波电路的输出端的正端和负端相连接；
所述输出整流及滤波电路的输入端与所述高频变压器的次级线圈绕组的两端相连接，所述输出整流及滤波电路的输出端为所述一种带钳位保护的双管反激式开关电源的输出端；
所述开关管保护电路可以由一个电阻与一个电容串联组成，所述电阻电容串联后的两端分别与所述第二开关管的源极和漏极相连接；
所述开关管保护电路可以是一个电容，所述电容的两端分别与所述第二开关管的源极和漏极相连接。
2.如权利要求1所述的带钳位保护的双管反激式开关电源，其特征在于：所述开关管保护电路可以是一个TVS二极管，所述TVS二极管的阳极与所述第二开关管的源极相连接，所述TVS二极管的阴极与所述第二开关管的漏极相连接。
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