CN204578353U - 电动汽车用直流变换器中的次级整流吸收电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种电动汽车用直流变换器中的次级整流吸收电路，包括：连接在直流变换器中主变压器的次级绕组的整流功率开关管，整流功率开关管的栅极与PWM控制芯片的控制信号输出端相连接，在整流功率开关管的栅极和源极之间连接有放电电阻R1,吸收电容C1和吸收电阻R3串联后构成吸收支路，吸收支路的一端与整流功率开关管的漏极相连接，吸收支路的另一端串联一个开关模块后与整流功率开关管的源极相连接；所述开关模块与所述整流功率开关管交替着导通和关断。本实用新型的优点是：能大大减少整个直流变换器的损耗和发热量。
Description
技术领域
本实用新型涉及电动汽车中的直流变换器，尤其涉及到直流变换器中的次级整流吸收电路。
背景技术
电动汽车以车载电池为供电电源，一般车载电池的电压高达数百伏，所以电动汽车中都配备有直流变换器，用以将车载电池的数百伏电压降至12V或24V，为电动汽车中的用电设备如CD、前后车灯、雨刷等供电。直流变换器中主变压器的一对次级绕组上分别连接有由一个整流MOS功率开关管构成的结构相同的半桥整流电路，二个半桥整流电路构成一个全桥整流电路，通常都使用PWM控制芯片——如美国德州仪器公司(Texas Instruments)的UCC28950芯片来控制和驱动一对整流MOS功率开关管的开关整流工作，即：二个整流MOS功率开关管的栅极与PWM控制芯片的二个控制信号输出端分别相连接。由于在整流MOS功率开关管的关断瞬间会产生反电动势尖峰值，因此通常都会使用阻容吸收电路来吸收和抑制该尖峰反电动势，即：在整流MOS功率开关管的源极和漏极之间并联由吸收电容和吸收电阻串联构成的吸收电路。上述传统阻容吸收电路的缺点是：虽然在整流MOS功率开关管关断时能吸收和抑制尖峰反电动势，但是在整流MOS功率开关管的正常导通工作期间，该阻容吸收电路仍然会消耗电能，就会增加整个直流变换器的损耗和发热量。
实用新型内容
本实用新型的目的是：提供一种能有效减少整个直流变换器的损耗和发热量的电动汽车用直流变换器中的次级整流吸收电路。
为实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案。
电动汽车用直流变换器中的次级整流吸收电路，包括：连接在直流变换器中主变压器的次级绕组的整流功率开关管，整流功率开关管的栅极与PWM控制芯片的控制信号输出端相连接，在整流功率开关管的栅极和源极之间连接有放电电阻R1,其特点是：吸收电容C1和吸收电阻R3串联后构成吸收支路，吸收支路的一端与整流功率开关管的漏极相连接，吸收支路的另一端串联一个开关模块后与整流功率开关管的源极相连接；所述开关模块与所述整流功率开关管交替着导通和关断，这样，当整流功率开关管处于导通整流状态时，开关模块处于关断状态而使吸收支路处于开路状态；当整流功率开关管处于关断状态时，开关模块处于导通状态而使吸收支路能够吸收和抵制尖峰反电动势。
进一步地，前述的电动汽车用直流变换器中的次级整流吸收电路，其中：所述整流功率开关管为NMOS管，所述开关模块的结构为：PMOS管的漏极与吸收支路的另一端相连接，PMOS管的源极与NMOS管的源极相连接，驱动电容C2连接在PMOS管的栅极和NMOS管的栅极之间，放电电阻R2和钳位二极管D1并联后再并接在PMOS管的栅极和源极之间。
本实用新型的有益效果是：由于开关模块与所述整流功率开关管交替着导通和关断，这样，由吸收电容C1和吸收电阻R3串联构成的吸收支路只在整流功率开关管关断时工作、而在整流功率开关管正常导通期间不工作，即：在整流功率开关管导通时吸收支路不产生消耗，从而大大减少了整个直流变换器的损耗和发热量。
附图说明
图1是本实用新型的结构原理示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的说明。由于直流变换器中主变压器T的一对次级绕组上分别连接的由一个NMOS整流功率开关管构成的半桥整流电路结构相同，因此图1中仅示意性地表示出了其中一个由NMOS整流功率开关管构成的下半桥整流吸收电路，不再赘述另一个上半桥整流吸收电路。
如图1所示，所述的电动汽车用直流变换器中的次级整流吸收电路，包括：连接在直流变换器中主变压器T的一个次级绕组的整流功率开关管Q1，整流功率开关管Q1的栅极与PWM控制芯片的控制信号输出端相连接，在实际应用中可采用美国德州仪器公司(Texas Instruments)的UCC28950芯片，实际应用中也可采用其它功能相同或相近的芯片；在整流功率开关管Q1的栅极和源极之间连接有放电电阻R1，吸收电容C1和吸收电阻R3串联后构成吸收支路，吸收支路的一端与整流功率开关管Q1的漏极相连接，吸收支路的另一端串联一个开关模块后与整流功率开关管Q1的源极相连接；所述开关模块与所述整流功率开关管Q1交替着导通和关断，这样，当整流功率开关管处于导通整流状态时，开关模块处于关断状态而使吸收支路处于开路状态；当整流功率开关管处于关断状态时，开关模块处于导通状态而使吸收支路能够吸收和抵制尖峰反电动势。本实施例中，所述整流功率开关管Q1为NMOS管，所述开关模块的结构为：PMOS管Q2的漏极与吸收支路的另一端相连接，PMOS管Q2的源极与NMOS管Q1的源极相连接，驱动电容C2连接在PMOS管Q2的栅极和NMOS管Q1的栅极之间，放电电阻R2和钳位二极管D1并联后再并接在PMOS管Q2的栅极和源极之间，即钳位二极管D1的正极与PMOS管Q2的栅极相连接。
本实用新型所述的吸收电路的工作原理如下：当PWM控制芯片的控制信号输出端输出高电平驱动信号时，NMOS管Q1导通，PMOS管Q2的栅极由钳位二极管D1钳位在二极管的导通电压，因此PMOS管Q2关断而不导通，此时高电平驱动信号就对驱动电容C2进行充电，这样NMOS管Q1就处于导通整流状态，而此时由吸收电容C1和吸收电阻R3串联构成的吸收支路处于开路状态，吸收支路不工作无损耗。当PWM控制芯片的控制信号输出端输出低电平驱动信号时，NMOS管Q1关断，驱动电容C2为PMOS管Q2栅极提供负驱动电压，钳位二极管D1反向截止，这样PMOS管Q2就处于导通状态，这样由吸收电容C1和吸收电阻R3串联构成的吸收支路就开始工作；在此过程中，驱动电容C2通过放电电阻R2进行放电，当驱动电容C2的电压高于PMOS管Q2的栅极开通电压时，PMOS管Q2关断，吸收支路又处于开路状态。
在实际工作中，可以对驱动电容C2和放电电阻R2的参数进行调整，使得吸收支路只在产生尖峰反电动势的瞬间工作，从而能有效地大大降低吸收支路的损耗，最终能大大减少整个直流变换器的损耗和发热量。
Claims (2)
1.电动汽车用直流变换器中的次级整流吸收电路，包括：连接在直流变换器中主变压器的次级绕组的整流功率开关管，整流功率开关管的栅极与PWM控制芯片的控制信号输出端相连接，在整流功率开关管的栅极和源极之间连接有放电电阻R1,其特征在于：吸收电容C1和吸收电阻R3串联后构成吸收支路，吸收支路的一端与整流功率开关管的漏极相连接，吸收支路的另一端串联一个开关模块后与整流功率开关管的源极相连接；所述开关模块与所述整流功率开关管交替着导通和关断，这样，当整流功率开关管处于导通整流状态时，开关模块处于关断状态而使吸收支路处于开路状态；当整流功率开关管处于关断状态时，开关模块处于导通状态而使吸收支路能够吸收和抵制尖峰反电动势。
2.根据权利要求１所述的电动汽车用直流变换器中的次级整流吸收电路，其特征在于：所述整流功率开关管为NMOS管，所述开关模块的结构为：PMOS管的漏极与吸收支路的另一端相连接，PMOS管的源极与NMOS管的源极相连接，驱动电容C2连接在PMOS管的栅极和NMOS管的栅极之间，放电电阻R2和钳位二极管D1并联后再并接在PMOS管的栅极和源极之间。
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| CN107276403A (zh) * | 2017-06-06 | 2017-10-20 | 绵阳市维博电子有限责任公司 | 一种具有斩波脉冲信号箝位的变压器隔离放大器 |
| CN108631570A (zh) * | 2018-05-17 | 2018-10-09 | 中国科学院电工研究所 | 一种吸收电路及方法 |
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