CN1534855A - 辅助有源箝位电路和采用该电路的功率变换器 - Google Patents

辅助有源箝位电路和采用该电路的功率变换器 Download PDF

Info

Publication number
CN1534855A
CN1534855A CNA2004100430896A CN200410043089A CN1534855A CN 1534855 A CN1534855 A CN 1534855A CN A2004100430896 A CNA2004100430896 A CN A2004100430896A CN 200410043089 A CN200410043089 A CN 200410043089A CN 1534855 A CN1534855 A CN 1534855A
Authority
CN
China
Prior art keywords
switch
auxiliary
voltage
clamping
power inverter
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CNA2004100430896A
Other languages
English (en)
Inventor
��ˡ�E���Ÿ���˹
马克·E·雅各布斯
萨巴纳·帕尔
F��˹�ٶ�
约翰·F·斯蒂尔
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
TIKO ELECTRONIC POWER SYSTEM CO
Original Assignee
TIKO ELECTRONIC POWER SYSTEM CO
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by TIKO ELECTRONIC POWER SYSTEM CO filed Critical TIKO ELECTRONIC POWER SYSTEM CO
Publication of CN1534855A publication Critical patent/CN1534855A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/32—Means for protecting converters other than automatic disconnection
    • H02M1/34—Snubber circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/22—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
    • H02M3/24—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/28—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
    • H02M3/325—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/335—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/33569—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only having several active switching elements
    • H02M3/33576—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only having several active switching elements having at least one active switching element at the secondary side of an isolation transformer
    • H02M3/33592—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only having several active switching elements having at least one active switching element at the secondary side of an isolation transformer having a synchronous rectifier circuit or a synchronous freewheeling circuit at the secondary side of an isolation transformer
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/32—Means for protecting converters other than automatic disconnection
    • H02M1/34—Snubber circuits
    • H02M1/342—Active non-dissipative snubbers
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/08—Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage
    • H03K17/081—Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage without feedback from the output circuit to the control circuit
    • H03K17/0814—Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage without feedback from the output circuit to the control circuit by measures taken in the output circuit
    • H03K17/08142—Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage without feedback from the output circuit to the control circuit by measures taken in the output circuit in field-effect transistor switches
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B70/00—Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
    • Y02B70/10—Technologies improving the efficiency by using switched-mode power supplies [SMPS], i.e. efficient power electronics conversion e.g. power factor correction or reduction of losses in power supplies or efficient standby modes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)

Abstract

本发明涉及一种辅助有源箝位电路和一种对功率变换器中的整流开关的电压进行箝位的方法。功率变换器包括与主功率开关相关联的主有源箝位电路和连接到变压器次级绕组的整流开关，其中主功率开关连接到变压器的初级绕组。主功率开关在功率变换器的主导通周期期间导通，整流开关在功率变换器的辅助导通周期期间导通。在一个实施例中，辅助有源箝位电路包括并联连接在整流开关上的辅助箝位电容器，其存储基本上等于整流开关的截止状态电压的箝位电压。辅助有源箝位电路还包括与辅助箝位电容器串联连接的辅助箝位开关，其接收来自于次级绕组的驱动信号，并在主导通周期期间导通，从而将整流开关上的电压大约箝位在箝位电压上。

Description

辅助有源箝位电路和采用该电路的功率变换器
技术领域
本发明概括地说，涉及功率电子线路，特别是，涉及一种辅助有源箝位电路，对与功率变换器相关联的整流开关的电压进行箝位的方法，以及采用这种电路和这种方法的功率变换器。
背景技术
功率变换器是一种功率处理电路，其将输入电压波形变换成特定的输出电压波形。在许多需要有直流DC输出的应用中，有利的是经常采用开关式DC/DC功率变换器。这种开关式DC/DC功率变换器通常包括逆变器、输入/输出隔离变压器和在隔离变压器次级侧的整流器。该逆变器通常包括主功率开关，如场效应晶体管(“FET”)，其将DC输入电压变换为AC电压。然后，输入/输出隔离变压器将AC电压转换成其它值，并且整流器在功率变换器的输出端产生所需的DC电压。按照惯例，整流器包括多个整流开关(例如，起到同步整流开关作用的二极管或FET)，这些整流开关响应于输入到其上的输入波形来传导负载电流。
主功率开关和整流开关通常工作在相对较高的开关频率如200-300kHz下，使得在功率变换器内能采用较小的元件如电感器和电容器。结果，可以减小与功率变换器中各元件相关联的寄生或杂散电感或电容。
但是，上面提到的多余的寄生元件可能会产生高频振荡，其在功率变换器内表现为与开关转换相关联，特别是与变压器和开关相关联的不希望有的“减幅振荡”(ringing)波形。叠加到与功率变换器的正常操作相关联的波形上的减幅振荡波形要求要采用更高额定值和更高成本的电路元件，以在这样的环境条件下工作。另外，有害的减幅振荡波形使得功率变换器的损耗更多并且效率更低。一些损耗本身表现为不希望有的电磁干扰(EMI)，这些电磁干扰导致产生必须提出的管理问题。由于固有存在在变压器和电感器元件中的相对较小的电阻值，减幅振荡能量仅可以在功率变换器内被轻微地衰减。
寄生的减幅振荡需要在功率变换器中用具有更高峰值反向电压额定值的整流开关。例如，如果整流开关用在具有大约二到三伏稳定状态输出电压的功率变换器中，则在转换过程中，该整流开关就要承受使整流开关的截止状态电压升高大约80-90％的反向电压尖峰，那么需要该整流开关必须将额定值设定为峰值反向电压额定值的大概两倍(例如30伏)，来避免被损坏。
这个问题对于在功率变换器的辅助导通周期(即，在主功率开关不导通时的周期；也指开关操作循环的“复原”部分)期间导通的整流开关特别突出。在这个周期期间，由整流开关经受的反向电压是按变压器的匝数比相乘的功率变换器的输入电压，对于更高的输入电压，其不可避免地会很高。此外，当更高的反向电压叠加到主功率开关接通时的非零电压上时，功率变换器要承受应激电压，该应激电压可能进一步累及了功率变换器的设计。
尽管由于市场上可买到并且经济的较低电压额定值的整流开关很少，所以在二或三伏的功率变换器中可以接受采用具有30伏峰值反向电压额定值的整流开关，但在具有更高稳定状态输出电压(例如，24或48伏)的功率变换器中这种问题更加恶化了。在这样的环境条件下，整流开关可能要承受200伏或以上的反向电压尖峰。尽管可以利用具有更高峰值反向电压额定值的整流开关(但成本更高并且工作性能更差)，但关注探索其它电路替代方案要强于接受采用这种装置后所带来的这种损耗和较差的效率。
减小功率变换器中寄生减幅振荡的传统办法包括在每个整流开关上并联设置缓冲(snubber)电路，在一个实例中，该缓冲电路是由与一个电容器串联连接的一个电阻器配置的。该缓冲器作为阻尼装置通过耗散部分减幅振荡能量减小了减幅振荡幅值。尽管缓冲电路减小了与整流开关相关联的寄生减幅振荡的影响，使得能采用具有更低额定值的装置，但它也减小了功率变换器的整个效率。更具体地说，缓冲电容器在功率变换器导通时使更多的电流流过功率变换器的开关，造成了其内部额外的能量损耗。其它的无源缓冲装置也存在类似的缺点，其它的无源缓冲装置如利用与电容器串联的二极管吸收反向电压尖峰，并利用电阻器耗散累积在电容器内的能量的电路。
进一步用于减小功率变换器内减幅振荡波形的技术是与整流开关串联设置一可饱和电抗器。该可饱和电抗器是非线性电感器，其采用随着流过其电流的增加而改变到磁芯材料饱和的点上的有损耗特性。该饱和特性通过耗散部分减幅振荡能量(并减小EMI)可以衰减减幅振荡波形，但它本身往往会变得很热，结果将其用在功率变换器中经常是不切实际的。
其它的阻尼电路如有源缓冲电路也可以用在各种方案中，用以减小减幅振荡波形。Proc.IEEE Applied Power Electronics Conf.，March 1989，pp.423-432中L.H.Mweene，et al.的“A 1kW，500kHz，front-end converterfor a distributed power supply system”；IEEE Power ElectronicsSpecialists Conf.Rec.，1990，pp.162-172中R.Redl，et al.的“A novelsoft-switching full-bridge dc/dc converter：analysis，designconsiderations and experimental results at 1.5kW，100kHz”；IEEE PowerElectronics Specialists Conf.Rec.，1991，pp.189-194中G.Hua，et al.，的“An improved zero-voltage-switched PWM converter using a saturableinductor”；IEEE Power Electronics Specialists Conf.1990，pp.181-188中K.Harada，et al.，的“Switched snubber for high frequencyswitching”；Proc.IEEE Applied Power Electronics Conf.March，199，pp.158-163中V.Vlatkovic，et al.，的“High-voltage，high-power，ZVS，full-bridge PWM converter employing an active snubber”中都示出并描述了有源缓冲电路的例子。前面提到的这些参考文件都作为参考包含在本文中。
Lu，et al.的题目为“DC-DC Converter”的美国专利No.5,636,107；Xia，et al.的题目为“Single ended forward DC-to-DC converter providingenhanced resetting for synchronous rectification”的美国专利No.5,781,420；Xia，et al.的题目为“Single ended forward DC-to-DCconverter providing enhanced resetting for synchronous rectification”的美国专利No.5,986,899，Xia，et al.的题目为“Single ended forwardDC-to-DC converter providing enhanced resetting for synchronousrectification”的美国专利No.6,141,224；Xia，et al.的题目为“Singleended forward DC-to-DC converter providing enhanced resetting forsynchronous rectification”的美国专利No.6,278,621中都描述了另一种进一步利用有源缓冲电路以减小减幅振荡波形的例子，该缓冲电路包括连接到变压器绕组上的开关，并且上述这些专利作为参考包含在本文中。Lu，et al.公开了一种串联连接的开关和电容器，其箝位了变压器次级绕组上的电压。缺点是，因为部分有源缓冲电路与要保护的功率变换器的多个元件串联，所以限制了Lu，et al.的有效性。这种限制对于呈现为宽脉冲的反向电压是特别明显的。尽管Xia，et al.的参考文献中公开了与整流开关并联设置的有源缓冲电路，但这些电路典型方式是在辅助导通周期期间起作用，并且主要是用于对变压器铁芯内的磁通进行复原。
尽管目前可用到的与有源缓冲电路相似的有源电路已经为功率变换器中逆变器的主功率开关所采用(例如，参见Vinciarelli的题目为“OptimalResetting of the Transformer’s Core in Single-ended ForwardConverters”的美国专利No.Re 36,098，其作为参考包含在本文中)，但这种技术还没有被直接应用到整流开关上，该整流开关基本上在辅助导通周期期间导通，并利用来自于变压器的控制电压，从而使得可高效地采用具有较低额定电压并具有较少电路元件的整流开关。
因此，在本领域中所需要的是一种非常有用的解决办法和电路，以在不会显著地影响功率变换器效率的情况下减小与功率变换器内的整流开关相关联的不希望有的减幅振荡波形。
发明内容
为了克服上面讨论的现有技术的缺点，本发明提供了一种用于用在功率变换器中的辅助有源箝位电路。该功率变换器包括与主功率开关相关联的主有源箝位(clamp)电路，其中主功率开关连接到变压器的初级绕组上，并且功率变换器还包括连接到变压器的次级绕组上的整流开关。主功率开关在功率变换器的主导通周期期间导通，并且整流开关在功率变换器的辅助导通周期期间导通。在一个实施例中，辅助有源箝位电路包括辅助箝位电容器，并联连接到整流开关上，并用来存储基本上等于整流开关的截止状态电压的箝位电压。该辅助有源箝位电路还包括辅助箝位开关，与辅助箝位电容器串联连接，并用来接收来自于次级绕组的驱动信号，并在主导通周期期间导通，从而将整流开关上的电压大约箝位在箝位电压上。
在另一方面，本发明提供了一种对与功率变换器相关联的整流开关的电压进行箝位的方法。该功率变换器包括与主功率开关相关联的主有源箝位电路，其中主功率开关连接到变压器的初级绕组上，并且功率变换器还包括连接到变压器的次级绕组上的整流开关。主功率开关在功率变换器的主导通周期期间导通，并且整流开关在功率变换器的辅助导通周期期间导通。在一个实施例中，该方法包括存储基本上等于整流开关的截止状态电压的箝位电压。该方法还包括将来自于次级绕组的驱动信号提供给辅助箝位开关。该方法进一步包括使辅助箝位开关在主导通周期期间导通。该方法再进一步包括将整流开关上的电压大约箝位在箝位电压上。
在另一方面，本发明提供了一种功率变换器，其接收在其输入端的输入电压，并在其输出端上提供输出电压。在一个实施例中，该功率变换器包括一个主功率开关，其连接到主有源箝位电路与该主功率开关相关联的输入端。该功率变换器还包括具有连接到主功率开关上的初级绕组的变压器和连接到变压器的次级绕组的整流器，该整流器包括整流开关(例如，第一整流开关)。主功率开关在功率变换器的主导通周期期间导通，整流开关在功率变换器的辅助导通周期期间导通。该功率变换器进一步包括与第一整流开关相关联的辅助有源箝位电路(例如，第一辅助有源箝位电路)。
在一个实施例中，该第一辅助有源箝位电路包括辅助箝位电容器(例如，第一辅助箝位电容器)，并联连接到第一整流开关上，并存储基本上等于第一整流开关的截止状态电压的箝位电压。第一辅助有源箝位电路还包括辅助箝位开关(例如，第一辅助箝位开关)，与第一辅助箝位电容器串联连接，并接收来自于次级绕组的驱动信号，并在主导通周期期间导通，从而将第一整流开关上的电压大约箝位在箝位电压上。
可替换地，整流器包括另一个整流开关(例如，第二整流开关)，并且功率变换器包括另一个辅助有源箝位电路(例如，第二辅助有源箝位电路)，其与第二整流开关相关联。该第二辅助有源箝位电路包括另一个辅助箝位电容器(例如，第二辅助箝位电容器)，并联连接在第二整流开关上，并存储基本上等于第二整流开关的截止状态电压的箝位电压。该第二辅助有源箝位电路还包括另一个辅助箝位开关(例如，第二辅助箝位开关)，与第二辅助箝位电容器串联连接，并将第二整流开关的电压大约箝位在箝位电压上。
前面已经相当广泛地概述了本发明优选并可替换的特征，使得本领域的技术人员可以更好地理解接下来本发明的详细描述。下文将描述本发明的其它特征，它们形成了本发明权利要求的主要内容。本领域的技术人员应该明白的是，他们可以利用公开的构思和特定实施例作为设计或改变其它结构的基础，用来实现本发明的相同目的。本领域的技术人员还应该认识到，这种等效结构没有脱离本发明以其最广泛的形式所表示的精神和范围。
附图说明
为了对本发明有更完整的理解，现在结合附图来参考下面的详细说明，附图中：
图1示出了根据本发明原理配置的功率变换器的一个实施例的示意图；
图2示出了根据本发明原理配置的功率变换器的另一个实施例的示意图；和
图3示出了论证本发明原理的典型优点的波形示意图。
具体实施方式
首先参考图1，图1示出的是根据本发明原理配置的功率变换器的一个实施例的示意图。该功率变换器包括由一个控制器(例如，一个脉冲宽度调制控制器)CLPWM驱动的初级侧电源电路或逆变器，次级侧电源电路，和具有初级绕组PRI以及第一和第二次级绕组SEC1、SEC2的变压器T1。
初级侧电源电路连接到输入电压源Vin和变压器T1的初级绕组PRI上，并且该初级侧电源电路包括一个主功率开关Qmain和一个主箝位开关Qmnclp，该主箝位开关串联连接到其上具有箝位电压的主箝位电容器Cmnclp上。在图示的实施例中，主箝位开关Qmain和主箝位电容器Cmnclp形成主有源箝位电路，其还起到主有源箝位变压器复原电路的作用。本领域的技术人员应该能理解的是，该主有源箝位电路可以位于功率变换器内的其它位置，如连接到变压器T1的第一和第二次级绕组SEC1、SEC2中的一个上，或者连接到变压器T1的附加绕组(未示出)上(例如，参见Vinciarelli的美国专利No.Re 36,098)。
对于图1中所示的变压器绕组，该初级侧电源电路在主功率开关Qmain导通期间，将功率正向地从初级绕组PRI传送到第一和第二次级绕组SEC1、SEC2，从而提供了整个开关操作循环的正向部分(由整个开关操作循环的(D)部分来表示)。主功率开关Qmain在主导通周期(也由整个开关操作循环的(D)部分来表示)内将输入电压Vin施加到初级绕组PRI上。在主导通周期D结束时，连接在初级绕组PRI上的是输入电压Vin和主箝位电容器Cmnclp上的箝位电压之间的差值。
该操作是由主箝位开关Qmnclp来完成的，该主箝位开关Qmnclp在辅助导通周期(由整个开关操作循环的(1-D)部分来表示)内导通。该辅助导通周期1-D表示整个开关操作循环中的变压器复原部分，其基本上独立于主导通周期D。当然，相关领域中的技术人员能认识到，由于相关的转换次数或开关操作延迟的影响，主导通周期D和辅助导通周期1-D间可以有很小的重叠或很小的间隔。主箝位电容器Cmnclp使得过变压器T1铁芯的磁通量能基本上复原到在主导通周期D一开始所呈现的值。主导通周期D和辅助导通周期1-D都通过控制器CLPWM进行控制。对于关于主功率开关和主箝位开关操作的其它信息例如参见Rozman的美国专利No.Re 36,571，主题名称为“用于应用到箝位模式功率变换器的低损耗同步整流器”，其作为参考被包含在本文中。
连接到变压器T1的第一和第二次级绕组SEC1、SEC2上的次级侧电源电路提供输出电压Vout，并包括第一和第二整流开关(例如，第一和第二输出二极管Do1、Do2)、输出电感器Lout和输出电容器Cout。对于图1中所示的变压器绕组，次级侧电源电路在主导通周期D期间将与第一次级绕组SEC1相关联的次级电压连接到第一输出二极管Do1。
次级电压通过第一输出二极管Do1连接到输出电感器Lout。然后，在辅助导通周期1-D期间，输出电感器电流流过第二输出二极管Do2。输出电感器电流中的直流部分流过连接到功率变换器输出端的负载(未示出)。输出电感器电流中的交流部分流过输出电容器Cout，其提供对输出电压Vout的滤波作用。
次级侧电源电路还包括辅助有源箝位电路，该辅助有源箝位电路包括连接到第二输出二极管Do2上的辅助箝位开关Qauxclp(表示为p-沟道FET)和辅助箝位电容器Cauxclp。主有源箝位电路在功率变换器的辅助导通周期1-D期间复原变压器T1的铁芯，而辅助有源箝位电路在功率变换器的主导通周期D期间将第二输出二极管Do2上的电压箝位到一箝位电压上。该箝位电压基本上等于整流开关(在这种情况下，该整流开关指第二输出二极管Do2)的截止状态电压，其中，辅助有源箝位电路连接到该整流开关上。
在整流开关(在这种情况下，该整流开关指第一和第二输出二极管Do1、Do2)从导通状态到非导通状态的开关转换期间，如果遗留未经抑制，则该整流开关承受一反向电压，该反向电压在功率变换器中引起有害的减幅振荡波形。利用该辅助有源箝位电路显著减小了反向电压现象带来的不利影响，特别是在第二输出二极管Do2上的不利影响。
辅助有源箝位电路通常如下所述进行工作。如上面提到的，在辅助导通周期1-D期间，第二输出二极管Do2处于导通状态，辅助箝位开关Qauxclp不导通，在这种情况下，在辅助箝位电容器Cauxclp上产生一电压，该电压基本上等于按变压器T1的次级与初级的匝数比相乘的输入电压Vin。在主导通周期D的一开始，第二输出二极管Do2转换为非导通状态，优选地，几乎是在同时，辅助箝位开关Qauxclp转换为导通状态。即使辅助箝位开关Qauxclp转换的时间有延迟，辅助箝位开关Qauxclp的体二极管也会导通，使得辅助有源箝位电路能实现其预期的功能。在图示的实施例中，辅助箝位开关Qauxclp的驱动信号是从变压器T1的第二次级绕组SEC2上得到的。
结果，辅助有源箝位电路在功率变换器的主导通周期D期间将第二输出二极管Do2上的电压箝位到箝位电压上。在这种情况下，该箝位电压等于第二输出二极管Do2的截止状态电压，其近似为按变压器T1的次级与初级的匝数比相乘的输入电压Vin。本领域的技术人员应该理解的是，通常，辅助有源箝位电路工作过程中的各种变化(例如，变更辅助箝位开关Qauxclp可控的导通周期)以及功率变换器工作过程中的各种变化都是容许的，用以改善其操作。当然，操作上的改变仍落在本发明很宽的范围内。
为了讨论另一种辅助有源箝位电路应用到第一输出二极管Do1上的情况，假设与第一输出电压Do1相关联的箝位电压为其截止状态下的电压。在这种情况下，第一输出二极管Do1的截止状态电压近似等于按变压器T1的次级与初级的匝数比相乘的输入电压Vin与辅助导通周期1-D期间主箝位电容器Cmnclp上的箝位电压之间的差值。在其它方面，第一输出二极管Do1的截止状态电压正比于对变压器T1的磁感应进行复原的电压。本领域的技术人员还应该理解的是，由于主箝位电容器Cmnclp上的电压在开关操作循环期间稍微可以有所变化，所以与第一输出二极管Do1相关联的截止状态电压可能会稍微有所变化。因此，通常，截止状态的电压值是利用了整流开关的功率变换器的操作和整流开关自身特性的函数。
并且，为了清楚、直接地描述接下来的从导通状态到非导通状态的转换，没有利用箝位电路或缓冲器的整流开关通常要承受反向电压中的一短暂的尖峰，该反向电压尖峰显然大于其正常操作时的截止状态电压。该电压尖峰是整流开关和与电路的寄生电感进行谐振的电路寄生电容导致的不可避免的结果。这种现象经常导致需要具有比其截止状态电压更高的反向峰值电压额定值的整流开关，同时不利地增加了电路元件的成本并降低了功率变换器的性能。将本发明的原理应用到利用了整流开关的功率变换器上减轻了反向电压尖峰带来的有害影响。
辅助有源箝位电路也可以给功率变换器带来另一个好处。例如，辅助有源箝位电路可以有助于整流开关(在这种情况下，该整流开关指第二输出二极管Do2)中寄生电容相关联的能量的再循环，其中辅助有源箝位电路用于该整流开关。更具体地说，存储在辅助箝位电容器Cauxclp中的能量部分(对应于箝位电压)也可以在功率变换器内进行再循环，其中，利用该辅助箝位电容器来在主导通周期D期间对第一输出二极管Do1上的电压进行箝位。结果，通过由本发明的辅助有源箝位电路带来的这种次要优点进一步提高了功率变换器的效率(例如，对于在正常工作条件下的24伏功率变换器会得到百分之一或更大的提高)。
现在参考图2，图2所示是根据本发明原理配置的功率变换器的另一个实施例的示意图。该功率变换器包括由控制器(例如，脉冲宽度调制控制器)CLPWM驱动的初级侧电源电路或逆变器，次级侧电源电路，和具有初级绕组PRI以及第一、第二和第三次级绕组SEC1、SEC2、SEC3的变压器T1。
初级侧电源电路连接到输入电压源Vin和变压器T1的初级绕组PRI，并且包括主功率开关Qmain和主箝位开关Qmnclp，该主箝位开关串联连接到其上具有箝位电压的主箝位电容器Cmnclp上。在图示的实施例中，主箝位开关Qmain和主箝位电容器Cmnclp形成主有源箝位电路，其还起到主有源箝位变压器复原电路的作用。如前面提到的，本领域的技术人员应该理解的是，该主有源箝位电路可以位于功率变换器内的其它位置。
对于图2中所示的变压器绕组，初级侧电源电路在主功率开关Qmain的导通期间将功率正向地从初级绕组PRI传送到第一、第二和第三次级绕组SEC1、SEC2、SEC3，从而形成整个开关操作循环的正向部分(由整个开关操作循环的(D)部分来表示)。主功率开关Qmain在主导通周期(即，由整个开关操作循环的(D)部分表示的周期)内将输入电压Vin连接到初级绕组PRI上。在主导通周期D结束时，连接到初级绕组PRI上的是输入电压Vin和主箝位电容器Cmnclp上的箝位电压之间的差值。
该操作是由主箝位开关Qmnclp来完成的，该主箝位开关Qmnclp在辅助导通周期(由整个开关操作循环的(1-D)部分来表示)内导通。该辅助导通周期1-D表示整个开关操作循环中的变压器复原部分，其基本上独立于主导通周期D。当然，相关领域中的技术人员能认识到，由于相关的转换次数或开关操作延迟的影响，主导通周期D和辅助导通周期1-D间可以有很小的重叠或很小的间隔。主箝位电容器Cmnclp使得通过变压器T1铁芯的磁通量能基本上复原到在主导通周期D一开始所呈现的值。主导通周期D和辅助导通周期1-D都通过控制器CLPWM进行控制。对于关于主功率开关和主箝位开关操作的其它信息参见Rozman的美国专利No.Re 36,571。
连接到变压器T1的第一、第二和第三次级绕组SEC1、SEC2、SEC3上的次级侧电源电路提供输出电压Vout，并包括第一和第二整流开关(例如，第一和第二同步整流开关SR1、SR2)、输出电感器Lout和输出电容器Cout。对于图2中所示的变压器绕组，次级侧电源电路在主导通周期D期间将与第一次级绕组SEC1相关联的次级电压连接到第二同步整流开关SR2上。
次级电压通过第二同步整流开关SR2连接到输出电感器Lout上。然后，在辅助导通周期1-D期间，输出电感器电流流过第一同步整流开关SR1。输出电感器电流的直流部分流过连接到功率变换器输出端上的负载(未示出)。输出电感器电流的交流部分流过输出电容器Cout，该输出电容器提供对输出电压Vout的滤波功能。
次级侧电源电路还包括第一辅助有源箝位电路，该第一辅助有源箝位电路包括连接在第一同步整流开关SR1上的第一辅助箝位开关Qauxclp1和第一辅助箝位电容器Cauxclp1。第一辅助有源箝位电路还包括由二极管Dp以及第一、第二和第三电阻器Rp1、Rp2、Rp3形成的保护电路。次级侧电源电路还包括第二辅助有源箝位电路，该第二辅助有源箝位电路包括连接在第二同步整流开关SR2上的第二辅助箝位开关Qauxclp2和第二辅助箝位电容器Cauxclp2上。主有源箝位电路在功率变换器的辅助导通周期1-D期间复原变压器T1的铁芯，而第一和第二辅助有源箝位电路在功率变换器的主导通周期D和辅助导通周期1-D中之一的期间内将对应的第一和第二同步整流开关SR1、SR2上的电压箝位在箝位电压上。箝位电压基本上等于整流开关(在这种情况下，该整流开关指第一和第二同步整流开关SR1、SR2中之一)的截止状态电压，其中，该辅助有源箝位电路连接到该整流开关上。另外，在图示的实施例中，第二辅助有源箝位电路在复原变压器T1的铁芯期间有助于主有源箝位电路的操作。
在整流开关(在这种情况下，该整流开关指第一和第二同步整流开关SR1、SR2)从导通状态到非导通状态的开关操作转换过程中，如果遗留未经抑制，则该整流开关承受一反向电压，该反向电压在功率变换器中引起有害的减幅振荡波形。利用该第一和第二辅助有源箝位电路显著减小了反向电压现象带来的不利影响。
第一和第二辅助有源箝位电路通常如下所述工作。如上面提到的，在主导通周期D期间，第二同步整流开关SR2导通，第二辅助箝位开关Qauxclp2不导通，在这种情况下，已经在第二辅助箝位电容器Cauxclp2上形成一电压，该电压基本等于按变压器T1的次级与初级的匝数比相乘的输入电压Vin和主箝位电容器Cauxclp上的箝位电压之间的差值。几乎是在辅助导通周期1-D的一开始，第二同步整流开关SR2就转换到了非导通状态，而第二辅助箝位开关Qauxclp2转换到了导通状态。即使第二辅助箝位开关Qauxclp2转换的时间有延迟，其也许是由与连接到第一辅助箝位开关Qauxclp1上的保护电路相同的电路引起，第二辅助箝位开关Qauxclp2的体二极管也会导通，使得第二辅助有源箝位电路能实现其预期的功能。用于第二辅助箝位开关Qauxclp2的驱动信号是从变压器T1的第三次级绕组SEC3上得到的。结果，第二辅助有源箝位电路在功率变换器的辅助导通周期1-D期间将第二同步整流开关SR2的电压箝位到箝位电压上。在这种情况下，该箝位电压等于第二同步整流开关SR2的截止状态电压。
现在参看第一辅助有源箝位电路，在辅助导通周期1-D期间，第一同步整流开关SR1导通，第一辅助箝位开关Qauxclp1不导通，在这种情况下，已经在第一辅助箝位电容器Cauxclp1上形成一电压，该电压基本等于按变压器T1的次级与初级的匝数比相乘的输入电压Vin。在主导通周期D的一开始，第一同步整流开关SR1就转换到了非导通状态，而第一辅助箝位开关Qauxclp1转换到了导通状态。即使第一辅助箝位开关Qauxclp1转换的时间有延迟，第一辅助箝位开关Qauxclp1的体二极管也会导通，使得第一辅助有源箝位电路能实现其预期的功能。用于第一辅助箝位开关Qauxclp1的驱动信号是从变压器T1的第二次级绕组SEC2上得到的。
并且，第一辅助有源箝位电路也包括由二极管Dp以及第一、第二和第三电阻器Rp1、Rp2、Rp3形成的保护电路。第一和第二电阻器Rp1、Rp2分别与第一辅助箝位开关Qauxclp1的源极和漏极串联。第一电阻器Rp1限制了流过第一辅助箝位开关Qauxclp1的贯通电流，如果未经抑制，该贯通电流会使第一辅助箝位开关Qauxclp1过度导通，并使第一辅助箝位电容器Cauxclp1放电。同样地，第二电阻器Rp2限制了流过第一辅助箝位开关Qauxclp1的贯通电流。二极管Dp和第三电阻器Rp3延迟了第一辅助箝位开关Qauxclp1的导通时间，用以再一次限制流过第一辅助箝位开关Qauxclp1的贯通电流。
结果，第一辅助有源箝位电路在功率变换器的辅助导通周期1-D期间将第一同步整流开关SR1的电压箝位在了箝位电压上。在这种情况下，箝位电压等于第一同步整流开关SR1的截止状态电压，其近似为按变压器T1的次级与初级的匝数比相乘的输入电压Vin。通常，截止状态电压值是利用了整流开关的功率变换器的操作的函数。
并且，本领域的技术人员应该理解的是，通常，第一和第二辅助有源箝位电路工作过程中的各种变化(例如，变更第一和第二辅助箝位开关Qauxclp1、Qauxclp2的导通周期)以及功率变换器工作过程中的各种变化都是容许的，用以改善其操作。当然，操作上的改变仍落在本发明很宽的范围内。这样，将本发明的原理应用到利用了整流开关的功率变换器上减轻了反向电压尖峰带来的有害影响，该反向电压尖峰通常是整流开关紧接着从导通状态到非导通状态的转换时产生的。
如上所述，第一和第二辅助有源箝位电路也可以给功率变换器的操作带来另一个好处，例如，有助于整流开关(在这种情况下，该整流开关指第一和第二同步整流开关SR1、SR2)中寄生电容上的能量的再循环，其中第一和第二辅助有源箝位电路用于该整流开关。结果，通过由本发明的第一和第二辅助有源箝位电路带来的这种次要优点进一步提高了功率变换器的效率。对于本领域的技术人员应该清楚的是，根据实际应用，可以仅利用第一和第二辅助有源箝位电路中的一个，并仍能使功率变换器提高效率。
现在参考图3，图3图示的是论证了本发明原理的典型优点的波形示意图。图中示出在功率变换器的整流开关上测量得到的反向电压尖峰示范性的减小。第一波形310示出了没有利用根据本发明原理的辅助有源箝位电路的反向电压尖峰。第二波形320示出了在利用了根据本发明原理的辅助有源箝位电路时反向电压尖峰的减小。
更具体地说，在t1时刻，整流开关从导通状态转换到了非导通状态，其上的反向电压开始稳定地升高。在t2时刻，第一波形310示出了反向电压尖峰达到了第一个幅值A1。相反，在t3时刻，第二波形320示出了反向电压尖峰达到了第二幅值A2，该第二幅值A2显著小于第一幅值A1。减小反向电压尖峰对于功率变换器的设计是非常重要的。例如，对于24伏的功率变换器，整流开关的反向电压尖峰可以从100伏或以上减小到稍微高于整流开关截止状态电压的电压值(大概超过其截止状态电压的25％；即，大约高于60伏的25％，或大约为75伏)。当然，这样可以给利用了辅助有源箝位电路的功率变换器的操作带来显著的好处。
重新参考波形图，在t4时刻，与第二波形320相关联的反向电压尖峰降到整流开关的截止状态电压。相反，与第一波形310相关联的反向电压尖峰直到t5时刻才降到整流开关的截止状态电压。最后，在t6时刻，整流开关从非导通状态转换到导通状态，其上的电压开始下降。
因此，已经将用于整流开关的辅助有源箝位电路引入了功率变换器中，具有容易实现并量化的优点。本领域的技术人员应该理解的是，前述的辅助有源箝位电路、其操作方法和功率变换器的实施例都仅是用于说明的目的，可以减轻整流开关中反向电压现象的不利影响的其它实施例也都落在本发明很宽的范围内。
另外，已经参考特定的电气元件描述了本发明的典型实施例。但是，本领域的技术人员明白的是，各种元件都可以被替换(不必是相同类型的元件)为能产生所需的条件或达到所需结果。例如，可以将多重元件替换为单个的元件，反之亦然。本发明的原理可以应用到电源电路布局的多种变化中。为了更好理解电源电路布局变化，可以参见New York，New York(1985)，VanNostrand Reinhold Company，Rudolph P.Severns和Gordon Bloom的现代DC-DC开关式功率变换器电路，以及Addison-Wesley(1991)，J.G.Kassakian，M.F.Schlecht和G.C.Verghese的功率电子线路原理(Principles of PowerElectronics)，其全文作为参考包含在本文中。
尽管已经详细地描述了本发明，但本领域的技术人员应该理解的是，在不脱离本发明以其最广泛的形式所表示的精神和范围的情况下，这里可以对它们做出各种改变、替换和变更。

Claims (20)

1.一种辅助有源箝位电路，用于功率变换器中，该功率变换器具有与连接到变压器的初级绕组上的主功率开关相关联的主有源箝位电路，和连接到所述变压器的次级绕组上的整流开关，所配置的所述主功率开关在所述功率变换器的主导通周期期间导通，并且所配置的所述整流开关在所述功率变换器的辅助导通周期期间导通，该辅助有源箝位电路包括：
辅助箝位电容器，并联连接到所述整流开关上，并配置用来存储基本上等于所述整流开关的截止状态电压的箝位电压；和
辅助箝位开关，与所述辅助箝位电容器串联连接，并配置用来接收来自于次级绕组的驱动信号，并在所述主导通周期期间导通，从而将所述整流开关上的电压大约箝位在所述箝位电压上。
2.如权利要求1所述的辅助有源箝位电路，其特征在于，进一步包括用于所述辅助箝位开关的保护电路。
3.如权利要求2所述的辅助有源箝位电路，其特征在于，其中所述保护电路包括二极管。
4.如权利要求2所述的辅助有源箝位电路，其特征在于，其中所述保护电路包括多个电阻器。
5.如权利要求1所述的辅助有源箝位电路，其特征在于，其中所述主有源箝位电路并联连接在所述主功率开关上。
6.如权利要求1所述的辅助有源箝位电路，其特征在于，其中所述整流开关是同步整流开关。
7.一种对整流开关的电压进行箝位的方法，用于用在功率变换器中，该功率变换器具有与连接到变压器的初级绕组上的主功率开关关联的主有源箝位电路，和连接到所述变压器的次级绕组上的整流开关，所配置的所述主功率开关在所述功率变换器的主导通周期期间导通，并且所配置的所述整流开关在所述功率变换器的辅助导通周期期间导通，对所述整流开关的电压进行箝位的方法包括：
存储基本上等于所述整流开关的截止状态电压的箝位电压；
将来自于次级绕组的驱动信号提供给辅助箝位开关；
使所述辅助箝位开关在所述主导通周期期间导通；和
将所述整流开关上的电压大约箝位在所述箝位电压上。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，进一步包括提供用于所述辅助箝位开关的保护电路。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，其中所述保护电路包括二极管。
10.如权利要求8所述的方法，其特征在于，其中所述保护电路包括多个电阻器。
11.如权利要求7所述的方法，其特征在于，其中所述主有源箝位电路并联连接在所述主功率开关上。
12.如权利要求7所述的方法，其特征在于，其中所述整流开关是同步整流开关。
13.如权利要求7所述的方法，其特征在于，其中所述功率变换器包括另一个整流开关，并且所述方法进一步包括：
存储基本上等于所述另一个整流开关的截止状态电压的箝位电压；和
将所述另一个整流开关上的电压大约箝位在所述箝位电压上。
14.一种功率变换器，包括：
连接到所述功率变换器输入端的主功率开关；
与所述主功率开关相关联的主有源箝位电路，所述主功率开关在所述功率变换器的主导通周期期间导通；
具有连接到所述主功率开关上的初级绕组的变压器；
连接到所述变压器的次级绕组的整流器，该整流器包括整流开关，该整流开关在所述功率变换器的辅助导通周期期间导通；和
辅助有源箝位电路，包括：
辅助箝位电容器，并联连接到所述整流开关上，并存储基本上等于所述整流开关的截止状态电压的箝位电压；和
辅助箝位开关，与所述辅助箝位电容器串联连接，并接收来自于次级绕组的驱动信号，并在所述主导通周期期间导通，从而将所述整流开关上的电压大约箝位在所述箝位电压上。
15.如权利要求14所述的功率变换器，其特征在于，进一步包括用于所述辅助箝位开关的保护电路。
16.如权利要求15所述的功率变换器，其特征在于，其中所述保护电路包括并联连接的二极管和连接到所述辅助箝位开关上的电阻器。
17.如权利要求14所述的功率变换器，其特征在于，其中所述主有源箝位电路并联连接在所述主功率开关上。
18.如权利要求14所述的功率变换器，其特征在于，其中所述整流开关是同步整流开关。
19.如权利要求14所述的功率变换器，其特征在于，其中所述整流器进一步包括另一个整流开关，并且所述功率变换器进一步包括另一个辅助有源箝位电路，包括：
另一个辅助箝位电容器，并联连接在所述另一个整流开关上，并存储基本上等于所述另一个整流开关的截止状态电压的箝位电压；和
另一个辅助箝位开关，与所述另一个辅助箝位电容器串联连接，并将所述另一个整流开关的电压大约箝位在所述箝位电压上。
20.如权利要求19所述的功率变换器，其特征在于，其中用于所述另一个辅助箝位开关的驱动信号是从所述功率变换器中所述变压器的另一个次级绕组上得到的。
CNA2004100430896A 2003-02-24 2004-02-24 辅助有源箝位电路和采用该电路的功率变换器 Pending CN1534855A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US10/373,418 US6882548B1 (en) 2003-02-24 2003-02-24 Auxiliary active clamp circuit, a method of clamping a voltage of a rectifier switch and a power converter employing the circuit or method
US10/373,418 2003-02-24

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN1534855A true CN1534855A (zh) 2004-10-06

Family

ID=34312055

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNA2004100430896A Pending CN1534855A (zh) 2003-02-24 2004-02-24 辅助有源箝位电路和采用该电路的功率变换器

Country Status (2)

Country Link
US (1) US6882548B1 (zh)
CN (1) CN1534855A (zh)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100461598C (zh) * 2004-11-08 2009-02-11 中兴通讯股份有限公司 单端正激电源的复位电路
CN100486089C (zh) * 2004-12-25 2009-05-06 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 开关电源
CN102075092A (zh) * 2009-11-19 2011-05-25 上海岩芯电子科技有限公司 反激变换器漏感吸收及软开关控制
CN101237189B (zh) * 2007-01-31 2011-10-26 力博特公司 正激变换器
CN102545570A (zh) * 2010-11-19 2012-07-04 世系动力公司 Llc转换器有源缓冲电路及其操作方法
CN102856926A (zh) * 2012-09-12 2013-01-02 福州大学 基于集成磁件的交错反激微功率并网逆变器
CN103797699A (zh) * 2011-07-01 2014-05-14 利纳克有限公司 具有输出整流器的电源
CN103959623A (zh) * 2011-11-30 2014-07-30 华为技术有限公司 混合式dc/dc转换器和方法
CN105846695A (zh) * 2015-01-30 2016-08-10 英飞凌科技奥地利有限公司 用于同步整流器的自供电
WO2022052127A1 (zh) * 2020-09-14 2022-03-17 深圳欣锐科技股份有限公司 有源钳位电路及相关设备

Families Citing this family (60)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7130201B2 (en) * 2004-05-14 2006-10-31 Grand Power Sources Inc. Power supply device for outputting stable programmable power supply
US7054168B1 (en) * 2004-11-10 2006-05-30 Astec International Limited Undershoot eliminator circuit and method for synchronous rectified DC-DC converters
US7196916B2 (en) * 2005-02-14 2007-03-27 University Of Central Florida Research Foundation Alternated duty cycle control method for half-bridge DC-DC converter
US20070211500A1 (en) * 2006-03-02 2007-09-13 Hipro Electronic Co., Ltd DC-DC converter with direct driven synchronous rectifier
TW200740096A (en) * 2006-04-13 2007-10-16 Acbel Polytech Inc Soft-switching power converter circuit
US7471524B1 (en) 2006-05-26 2008-12-30 University Of Central Florida Research Foundation, Inc. Isolated DC-DC converters with high current capability
US7675759B2 (en) * 2006-12-01 2010-03-09 Flextronics International Usa, Inc. Power system with power converters having an adaptive controller
US9197132B2 (en) * 2006-12-01 2015-11-24 Flextronics International Usa, Inc. Power converter with an adaptive controller and method of operating the same
US7468649B2 (en) 2007-03-14 2008-12-23 Flextronics International Usa, Inc. Isolated power converter
US7830684B2 (en) * 2007-12-12 2010-11-09 Lineage Power Corporation Reverse biasing active snubber
WO2010056989A1 (en) * 2008-11-14 2010-05-20 Flextronics International Usa, Inc. Driver for a synchronous rectifier and power converter employing the same
EP2377233B1 (en) * 2009-01-07 2015-08-26 Claudio Lastrucci Active clamp device and converter including said device
WO2010083511A1 (en) 2009-01-19 2010-07-22 Flextronics International Usa, Inc. Controller for a power converter
WO2010083514A1 (en) * 2009-01-19 2010-07-22 Flextronics International Usa, Inc. Controller for a power converter
US9019061B2 (en) * 2009-03-31 2015-04-28 Power Systems Technologies, Ltd. Magnetic device formed with U-shaped core pieces and power converter employing the same
US8514593B2 (en) 2009-06-17 2013-08-20 Power Systems Technologies, Ltd. Power converter employing a variable switching frequency and a magnetic device with a non-uniform gap
US8643222B2 (en) 2009-06-17 2014-02-04 Power Systems Technologies Ltd Power adapter employing a power reducer
US9077248B2 (en) 2009-06-17 2015-07-07 Power Systems Technologies Ltd Start-up circuit for a power adapter
US20100327963A1 (en) * 2009-06-26 2010-12-30 Battelle Memorial Institute Active Snubbers Providing Acceleration, Damping, and Error Correction
US8638578B2 (en) * 2009-08-14 2014-01-28 Power System Technologies, Ltd. Power converter including a charge pump employable in a power adapter
US8976549B2 (en) 2009-12-03 2015-03-10 Power Systems Technologies, Ltd. Startup circuit including first and second Schmitt triggers and power converter employing the same
US8520420B2 (en) 2009-12-18 2013-08-27 Power Systems Technologies, Ltd. Controller for modifying dead time between switches in a power converter
US8787043B2 (en) 2010-01-22 2014-07-22 Power Systems Technologies, Ltd. Controller for a power converter and method of operating the same
US9246391B2 (en) 2010-01-22 2016-01-26 Power Systems Technologies Ltd. Controller for providing a corrected signal to a sensed peak current through a circuit element of a power converter
US8767418B2 (en) 2010-03-17 2014-07-01 Power Systems Technologies Ltd. Control system for a power converter and method of operating the same
US8145149B2 (en) 2010-06-17 2012-03-27 R2 Semiconductor, Inc Operating a voltage regulator at a switching frequency selected to reduce spurious signals
US8743523B2 (en) 2010-07-28 2014-06-03 General Electric Company Systems, methods, and apparatus for limiting voltage across a switch
CN102835012B (zh) * 2010-12-03 2016-01-20 华为技术有限公司 功率变换器
US8792257B2 (en) 2011-03-25 2014-07-29 Power Systems Technologies, Ltd. Power converter with reduced power dissipation
WO2013079021A1 (en) * 2011-11-30 2013-06-06 Huawei Technologies Co., Ltd. Hybrid dc/dc converters and methods
US8792256B2 (en) 2012-01-27 2014-07-29 Power Systems Technologies Ltd. Controller for a switch and method of operating the same
EP2842221A4 (en) 2012-04-26 2016-05-11 Gen Electric SECTOR CONVERTER SYSTEM, DAMPING SYSTEM, AND METHOD OF OPERATING AN AREA CONVERTER SYSTEM
CN102710150B (zh) * 2012-05-23 2015-04-08 华为技术有限公司 同步整流装置及同步整流电源
US9190898B2 (en) 2012-07-06 2015-11-17 Power Systems Technologies, Ltd Controller for a power converter and method of operating the same
US9379629B2 (en) 2012-07-16 2016-06-28 Power Systems Technologies, Ltd. Magnetic device and power converter employing the same
US9099232B2 (en) 2012-07-16 2015-08-04 Power Systems Technologies Ltd. Magnetic device and power converter employing the same
US9214264B2 (en) 2012-07-16 2015-12-15 Power Systems Technologies, Ltd. Magnetic device and power converter employing the same
US9106130B2 (en) 2012-07-16 2015-08-11 Power Systems Technologies, Inc. Magnetic device and power converter employing the same
DE102012219365A1 (de) * 2012-10-23 2014-04-24 Schmidhauser Ag Gleichspannungswandler
US9240712B2 (en) 2012-12-13 2016-01-19 Power Systems Technologies Ltd. Controller including a common current-sense device for power switches of a power converter
US9231486B2 (en) 2013-03-05 2016-01-05 General Electric Company System and method for information communication between electrically isolated circuits
US9324490B2 (en) 2013-05-28 2016-04-26 Tdk Corporation Apparatus and methods for vector inductors
US9570222B2 (en) 2013-05-28 2017-02-14 Tdk Corporation Vector inductor having multiple mutually coupled metalization layers providing high quality factor
US9300206B2 (en) 2013-11-15 2016-03-29 Power Systems Technologies Ltd. Method for estimating power of a power converter
US9438099B2 (en) 2014-01-09 2016-09-06 Fred O. Barthold Harmonic displacement reduction
CN105337503B (zh) * 2014-06-25 2017-12-01 光宝电子(广州)有限公司 直流电压转换装置及适用于直流电压转换装置的箝位电路
KR20160020099A (ko) * 2014-08-13 2016-02-23 주식회사 솔루엠 전원장치 및 그의 구동방법
US9680386B2 (en) * 2014-09-23 2017-06-13 Analog Devices Global Minimum duty cycle control for active snubber
KR102344534B1 (ko) * 2014-11-11 2021-12-29 엘지이노텍 주식회사 전력변환부
US9735752B2 (en) 2014-12-03 2017-08-15 Tdk Corporation Apparatus and methods for tunable filters
US9705415B2 (en) * 2015-07-23 2017-07-11 Chicony Power Technology Co., Ltd. Power supply apparatus with active clamping circuit
US9941793B2 (en) * 2016-07-15 2018-04-10 Dell Products, Lp Snubber for voltage regulation
CN107425706B (zh) * 2017-04-18 2023-05-05 刘孝涛 Dc/dc变换器的有源钳位电路
CN108933539B (zh) * 2017-05-24 2020-01-14 明纬(广州)电子有限公司 同步整流装置
US9960706B1 (en) * 2017-05-24 2018-05-01 Mean Well (Guangzhou) Electronics Co., Ltd. Synchronization rectification device
CN107154727B (zh) * 2017-07-17 2023-12-01 上海英联电子系统有限公司 一种有源吸收自驱动电路
DE102018118080B4 (de) * 2018-07-26 2024-07-04 Infineon Technologies Austria Ag Aktiver Sperrwandler mit variabler Resonanzfrequenz
CN112769320B (zh) * 2021-01-04 2022-11-29 南京博兰得电子科技有限公司 钳位开关驱动电路
JP7233633B1 (ja) 2022-11-07 2023-03-07 相馬 将太郎 スイッチング電源回路
CN115664225B (zh) * 2022-12-29 2023-04-07 中南大学 一种有源钳位隔离双向谐振型变换器及其调制方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
USRE36098E (en) 1982-02-04 1999-02-16 Vlt Corporation Optimal resetting of the transformer's core in single-ended forward converters
JPH0734653B2 (ja) * 1989-09-05 1995-04-12 九州大学長 電源装置
US5303138A (en) 1993-04-29 1994-04-12 At&T Bell Laboratories Low loss synchronous rectifier for application to clamped-mode power converters
US5636107A (en) 1995-11-15 1997-06-03 International Power Devices, Inc. DC-DC converters
US5781420A (en) 1996-07-18 1998-07-14 International Power Devices, Inc. Single ended forward DC-to-DC converter providing enhanced resetting for synchronous rectification
US6239989B1 (en) * 2000-08-25 2001-05-29 Chou Ming-Ching Forward converter with improved reset circuitry

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100461598C (zh) * 2004-11-08 2009-02-11 中兴通讯股份有限公司 单端正激电源的复位电路
CN100486089C (zh) * 2004-12-25 2009-05-06 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 开关电源
CN101237189B (zh) * 2007-01-31 2011-10-26 力博特公司 正激变换器
CN102075092A (zh) * 2009-11-19 2011-05-25 上海岩芯电子科技有限公司 反激变换器漏感吸收及软开关控制
CN102545570A (zh) * 2010-11-19 2012-07-04 世系动力公司 Llc转换器有源缓冲电路及其操作方法
CN102545570B (zh) * 2010-11-19 2015-05-20 通用电气公司 Llc转换器有源缓冲电路及其操作方法
CN103797699A (zh) * 2011-07-01 2014-05-14 利纳克有限公司 具有输出整流器的电源
CN103959623A (zh) * 2011-11-30 2014-07-30 华为技术有限公司 混合式dc/dc转换器和方法
CN102856926A (zh) * 2012-09-12 2013-01-02 福州大学 基于集成磁件的交错反激微功率并网逆变器
CN102856926B (zh) * 2012-09-12 2015-08-12 福州大学 基于集成磁件的交错反激微功率并网逆变器
CN105846695A (zh) * 2015-01-30 2016-08-10 英飞凌科技奥地利有限公司 用于同步整流器的自供电
US10056844B2 (en) 2015-01-30 2018-08-21 Infineon Technologies Austria Ag Self supply for synchronous rectifiers using off state reverse voltage
CN105846695B (zh) * 2015-01-30 2018-11-16 英飞凌科技奥地利有限公司 用于同步整流器的自供电
WO2022052127A1 (zh) * 2020-09-14 2022-03-17 深圳欣锐科技股份有限公司 有源钳位电路及相关设备

Also Published As

Publication number Publication date
US6882548B1 (en) 2005-04-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1534855A (zh) 辅助有源箝位电路和采用该电路的功率变换器
US6947297B2 (en) Active resonant snubber for DC-DC converter
EP1159781B1 (en) General self-driven synchronous rectification scheme for synchronous rectifiers having a floating gate
US5841268A (en) Multi-resonant soft switching snubber network for DC-to-DC converter
US7233507B2 (en) Non dissipative snubber circuit with saturable reactor
EP1055280B1 (en) Self-drive synchronous rectification scheme
EP0351144B1 (en) Power supplies
US6314002B1 (en) Voltage clamping system and method for a DC/DC power converter
CN105141138B (zh) 一种倍压式软开关型推挽直流变换器
US20020000795A1 (en) Universal pulse width modulated zero voltage transition switching cell
CN1418398A (zh) 回扫变换器漏泄能量的回收方法和系统
CN101039075A (zh) 新型谐振复位正激变换器的同步整流自驱动电路
WO2000069057A1 (en) Single-ended forward converter circuit with quasi-optimal resetting for synchronous rectification
CN101018015A (zh) Dc－dc转换器
CN1238954C (zh) 谐振重置双重开关正向直流－直流转换器
Kim et al. Clamp mode zero-voltage-switched multi-resonant converters
CN109980903A (zh) 一种驱动电路和电源
US20110199802A1 (en) Single ended power converters operating over 50% duty cycle
Jeong High efficiency asymmetrical half-bridge flyback converter using a new voltage-driven synchronous rectifier
Panda et al. A novel technique to reduce the switching losses in a synchronous buck converter
Xi et al. A zero voltage switching flyback converter topology
CN112769338B (zh) 一种驱动电路
CN114389458A (zh) 控制电路以及应用其的开关变换器
Jin et al. A new interleaved forward converter with inherent demagnetizing feature
Ghorbanian et al. Soft Switched Flyback Converter Using Active Lossless Snubber

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication