CN204205930U - 一种辅助电源和开关电源 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种辅助电源和开关电源，该辅助电源应用在主电路拓扑结构为交错并联Boost电路的开关电源中，包括第一绕组、第二绕组、第一整流电路、第二整流电路、电容和反激变换器，其中：所述第一绕组与所述交错并联Boost电路中的第一路Boost电路的输入电感耦合；所述第二绕组与所述交错并联Boost电路中的第二路Boost电路的输入电感耦合；所述第一整流电路的输入端连接在所述第一绕组的两端；所述第二整流电路的输入端连接在所述第二绕组的两端；两个整流电路的输出端并联，且连接在所述电容两端；所述反激变换器的输入端连接在所述电容的两端，其输出端作为所述辅助电源的输出，以避免反激MOS上施加的电压过高。
Description
技术领域
本实用新型涉及电力电子技术领域，更具体地说，涉及一种辅助电源和开关电源。
背景技术
开关电源包括主电路、控制电路、驱动电路和辅助电源。现有的辅助电源通常采用反激变换器实现，该反激变换器一端接主电路输出端，一端分别接控制电路与驱动电路的电能输入端，其作用在于将主电路输出电压转换成稳定的低压直流电，再提供给控制电路和驱动电路进行供电。
但是，当开关电源的主电路拓扑结构为交错并联Boost电路时，主电路输出电压(也即反激变换器的输入电压)会很高，而反激变换器中的反激MOS所能承受的电压有限，若仅仅是将其更换为高耐压值的反激MOS的话又会带来成本高、驱动困难的问题。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型提供一种辅助电源和开关电源，以避免反激MOS上施加的电压过高。
一种辅助电源，应用在主电路拓扑结构为交错并联Boost电路的开关电源中，所述辅助电源包括第一绕组、第二绕组、第一整流电路、第二整流电路、电容和反激变换器，其中：
所述第一绕组与所述交错并联Boost电路中的第一路Boost电路的输入电感耦合；
所述第二绕组与所述交错并联Boost电路中的第二路Boost电路的输入电感耦合；
所述第一整流电路的输入端连接在所述第一绕组的两端；
所述第二整流电路的输入端连接在所述第二绕组的两端；
所述第一整流电路与所述第二整流电路的输出端并联，且连接在所述电容两端；
所述反激变换器的输入端连接在所述电容的两端，其输出端作为所述辅助电源的输出。
其中，所述第一整流电路和所述第二整流电路均为半波整流电路。
其中，所述第一整流电路和所述第二整流电路均为全桥整流电路。
其中，所述第一整流电路和所述第二整流电路均为倍压整流电路。
其中，所述第一整流电路和所述第二整流电路均为倍流整流电路。
一种开关电源，包括交错并联Boost电路、控制电路、驱动电路和辅助电源，所述辅助电源包括第一绕组、第二绕组、第一整流电路、第二整流电路、电容和反激变换器，其中：
所述第一绕组与所述交错并联Boost电路中的第一路Boost电路的输入电感耦合；
所述第二绕组与所述交错并联Boost电路中的第二路Boost电路的输入电感耦合；
所述第一整流电路的输入端连接在所述第一绕组的两端；
所述第二整流电路的输入端连接在所述第二绕组的两端；
所述第一整流电路与所述第二整流电路的输出端并联，且连接在所述电容两端；
所述反激变换器的输入端连接在所述电容的两端，其输出端分别连接所述驱动电路与所述控制电路的电能输入端。
其中，所述第一整流电路和所述第二整流电路均为半波整流电路。
其中，所述第一整流电路和所述第二整流电路均为全桥整流电路。
其中，所述第一整流电路和所述第二整流电路均为倍压整流电路。
其中，所述第一整流电路和所述第二整流电路均为倍流整流电路。
从上述的技术方案可以看出，本实用新型利用与交错并联Boost电路中的输入电感相耦合的绕组来获取电磁感应电压，所述电磁感应电压经整流电路整流后输出到与反激变换器的输入端相并联的电容上，基于该结构，只需合理设置所述绕组与所述输入电感的匝比，就可改变反激变换器的输入电压的大小，从而降低反激变换器中的反激MOS上承受的电压，避免反激MOS上施加的电压过高。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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实用新型的一些实施例，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为本实用新型实施例公开的一种辅助电源结构示意图；
图2为本实用新型实施例公开的一种开关电源结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
参见图1，本实用新型实施例公开了一种辅助电源，应用在主电路拓扑结构为交错并联Boost电路的开关电源中，以避免反激MOS上的施加电压过高，所述辅助电源包括第一绕组T1、第二绕组T2、第一整流电路10、第二整流电路20、电容C1和反激变换器30，其中：
第一绕组T1与所述交错并联Boost电路中的第一路Boost电路的输入电感L1耦合；
第二绕组T2与所述交错并联Boost电路中的第二路Boost电路的输入电感L2耦合；
第一整流电路10的输入端连接在第一绕组T1的两端；
第二整流电路20的输入端连接在第二绕组T2的两端；
第一整流电路10与第二整流电路20的输出端并联，且连接在电容C1两端；
反激变换器30的输入端连接在电容C1的两端，其输出端作为所述辅助电源的输出。
所述交错并联Boost电路包括输入端并联、输出端也并联的第一路Boost电路和第二路Boost电路。
所述第一路Boost电路包括第一输入电感L1、第一开关管Q1、第一二极管D1和输出电容C2，其中：第一开关管Q1的漏极经第一输入电感L1接所述交错并联Boost电路的输入正极，同时经第一二极管D1接所述交错并联Boost电路的输出正极；第一开关管Q1的源极同时接所述交错并联Boost电路的输入正极和输出负极；输出电容C2并联在所述交错并联Boost电路的输出端。
所述第二路Boost电路包括第二输入电感L2、第二开关管Q2、第二二极管D2和输出电容C2，其中：第二开关管Q2的漏极经第二输入电感L2接所述交错并联Boost电路的输入正极，同时经第二二极管D2接所述交错并联Boost电路的输出正极；第二开关管Q2的源极同时接所述交错并联Boost电路的输入正极和输出负极。
在所述第一路Boost电路中，第一开关管Q1导通时，第一输入电感L1储能；第一开关管Q1关断时，第一输入电感L1释放能量。在所述第二路Boost电路中，第二开关管Q2导通时，第二输入电感L2储能；第二开关管Q2关断时，第二输入电感L2释放能量。对于所述交错并联Boost电路而言，第一开关管Q1和第二开关管Q2总是互补导通，因此第一输入电感L1和第二输入电感L2上的电压也交替为正电压。
在所述辅助电源中，当第一输入电感L1上产生正电压时，第一绕组T1感应正电压，该正电压经第一整流电路10整流后输出给电容C2；同时第二输入电感L2上会产生负电压，第二绕组T2感应负电压，该负电压经第二整流电路20整流后也输出给电容C2(第一输入电感L1与第二输入电感L2上的感应电压总是满足大小相等、方向相反)；之后，再由反激变换器30将电容C2两端电压转换成需要的辅助电源电压VCC。
当第一整流电路10和第二整流电路20均为全桥整流时，反激变换器30的输入电压等于其中：Vin为所述交错并联Boost电路的输入电压；Vout为所述交错并联Boost电路的输出电压；D为所述交错并联Boost电路的开关管驱动信号的占空比；N为第一绕组T1与第一输入电感L1的匝比，也即第二绕组T2与第二输入电感L2的匝比。通过调大N的值，即可减小反激变换器30的输入电压，从而降低反激变换器30中的反激MOS上承受的电压，避免反激MOS上施加的电压过高。
同理，当第一整流电路10和第二整流电路20为其他类型的整流电路，如倍压整流电路时，反激变换器30的输入电压大小同样满足随N的增加而减小，因此通过调大N的值即可解决技术问题，其原理相同，此处不再赘述。
在一些场合下，负载轻载时所述交错并联Boost电路会在控制电路作用下工作在“打嗝”模式，也即间歇工作模式。处于“打嗝”模式的交错并联Boost电路间隔一定时间才工作，在间隔时间内第一开关管Q1和第二开关管Q2不导通，第一输入电感L1和第二输入电感L2上也就没有电压，因此辅助电源30也就没有输入电压。但由于所述交错并联Boost电路工作时会在电容C1上存储一定的能量，且电容C1后级为反激变换器30，反激变换器30的特性决定了即便输入电压很低也可以变换出需要的输出电压，因此，本实施例可以确保在间隔时间内仍通过反激变换器30的电压转换功能得到需要的辅助电源电压VCC。
其中，第一整流电路10和第二整流电路20的拓扑结构可以是半波整流电路，可以是全桥整流电路，可以是倍压整流电路，也可以是倍流整流电路。
参见图2，本实用新型实施例还公开了一种开关电源，包括上述交错并联Boost电路、控制电路100、驱动电路200和辅助电源300。辅助电源300包括第一绕组T1、第二绕组T2、第一整流电路10、第二整流电路20、电容C1和反激变换器30，其中：
第一绕组T1与所述交错并联Boost电路中的第一路Boost电路的输入电感L1耦合；
第二绕组T2与所述交错并联Boost电路中的第二路Boost电路的输入电感L2耦合；
第一整流电路10的输入端连接在第一绕组T1的两端；
第二整流电路20的输入端连接在第二绕组T2的两端；
第一整流电路10与第二整流电路20的输出端并联，且连接在电容C1两端；
反激变换器30的输入端连接在电容C1的两端，其输出端分别连接驱动电路200和控制电路100的电能输入端。
其中，第一整流电路10和第二整流电路20的拓扑结构可以是半波整流电路，可以是全桥整流电路，可以是倍压整流电路，也可以是倍流整流电路。
综上所述，本实用新型利用与交错并联Boost电路中的输入电感相耦合的绕组来获取电磁感应电压，所述电磁感应电压经整流电路整流后输出到与反激变换器的输入端相并联的电容上，基于该结构，只需合理设置所述绕组与所述输入电感的匝比，就可改变反激变换器的输入电压的大小，从而降低反激变换器中的反激MOS上承受的电压，避免反激MOS上施加的电压过高。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种辅助电源，应用在主电路拓扑结构为交错并联Boost电路的开关电源中，其特征在于，所述辅助电源包括第一绕组、第二绕组、第一整流电路、第二整流电路、电容和反激变换器，其中：
所述第一绕组与所述交错并联Boost电路中的第一路Boost电路的输入电感耦合；
所述第二绕组与所述交错并联Boost电路中的第二路Boost电路的输入电感耦合；
所述第一整流电路的输入端连接在所述第一绕组的两端；
所述第二整流电路的输入端连接在所述第二绕组的两端；
所述第一整流电路与所述第二整流电路的输出端并联，且连接在所述电容两端；
所述反激变换器的输入端连接在所述电容的两端，其输出端作为所述辅助电源的输出。
2.根据权利要求1所述的辅助电源，其特征在于，所述第一整流电路和所述第二整流电路均为半波整流电路。
3.根据权利要求1所述的辅助电源，其特征在于，所述第一整流电路和所述第二整流电路均为全桥整流电路。
4.根据权利要求1所述的辅助电源，其特征在于，所述第一整流电路和所述第二整流电路均为倍压整流电路。
5.根据权利要求1所述的辅助电源，其特征在于，所述第一整流电路和所述第二整流电路均为倍流整流电路。
6.一种开关电源，包括交错并联Boost电路、控制电路、驱动电路和辅助电源，其特征在于，所述辅助电源包括第一绕组、第二绕组、第一整流电路、第二整流电路、电容和反激变换器，其中：
所述第一绕组与所述交错并联Boost电路中的第一路Boost电路的输入电感耦合；
所述第二绕组与所述交错并联Boost电路中的第二路Boost电路的输入电感耦合；
所述第一整流电路的输入端连接在所述第一绕组的两端；
所述第二整流电路的输入端连接在所述第二绕组的两端；
所述第一整流电路与所述第二整流电路的输出端并联，且连接在所述电容两端；
所述反激变换器的输入端连接在所述电容的两端，其输出端分别连接所述驱动电路与所述控制电路的电能输入端。
7.根据权利要求6所述的开关电源，其特征在于，所述第一整流电路和所述第二整流电路均为半波整流电路。
8.根据权利要求6所述的开关电源，其特征在于，所述第一整流电路和所述第二整流电路均为全桥整流电路。
9.根据权利要求6所述的开关电源，其特征在于，所述第一整流电路和所述第二整流电路均为倍压整流电路。
10.根据权利要求6所述的开关电源，其特征在于，所述第一整流电路和所述第二整流电路均为倍流整流电路。
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| CN201420701478.2U CN204205930U (zh) | 2014-11-20 | 2014-11-20 | 一种辅助电源和开关电源 |
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| CN (1) | CN204205930U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104333211A (zh) * | 2014-11-20 | 2015-02-04 | 英飞特电子（杭州）股份有限公司 | 一种辅助电源和开关电源 |
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2014
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