CN205490209U - 一种提升普通flyback反激电源效率的电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种提升普通flyback反激电源效率的电路，其主要由以电信号依次连接的整流电路、滤波电路、PWM控制模块、变压器、初级吸收电路和次级吸收电路组成，在次级吸收电路中的吸收电阻上并联一颗快恢复的二极管D3。本实用新型的优点是：降低了次级吸收损耗，降低了吸收的RC温度，同时提高了整机的效率。

Description

一种提升普通flyback反激电源效率的电路

技术领域

本实用新型涉及一种提升普通flyback反激电源效率的电路，属于电源设备领域

背景技术

针对flyback反激电路的普通拓扑，大多数的反激电源都是用初级和次级的RC吸收电路来压制初级和次级的开关电压尖峰，但是，用RC电路虽然压制了电压尖峰，但是降低了电源效率，同时RC的温度也偏高，造成在做高效率电源的时候效率和温度难以处理。

工作原理：不加二极管时，不管是次级整流管在开通还是关断时刻，电阻上都流过了电流尖峰，形成了电压尖峰，而此时电阻上的能量损耗就是电流和电压在这段时间的积分；加上二极管时，在初级开通，次级关断的时候，电阻上还是有一个尖峰电压尖峰电流，而初级关断，次级开通的时候，电阻上的电压尖峰消失了，此时这个电压尖峰被二极管钳位了，因为被钳位，所以此时，流过电阻的电流直接给C5充电，电流峰值不变，电压由尖峰电压变为二极管的压降约0.7V，故电阻上损失的功率变小了，故次级吸收电阻和电容的温度降低了，整机效率提高了。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种提升普通flyback反激电源效率的电路，以便提高flyback反激电路的效率，同时降低次级吸收电阻电容的温度。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：主要由以电信号依次连接的整流电路、滤波电路、PWM控制模块、变压器、初级吸收电路和次级吸收电路组成，在次级吸收电路中的吸收电阻上并联一颗快恢复的二极管D3。

所述的二极管D3，其阳极接吸收电阻的左端，其阴极接吸收电阻的右端。

所述的二极管D3，采用型号为US1D的具有快恢复作用的二极管。

所述的二极管D3与次级整流二极管D2方向相同。

本实用新型与现有技术相比，具有以下主要的优点：

降低了次级吸收损耗，降低了吸收的RC温度，同时提高了整机的效率。在反激电源次级R3两端并联快恢复二极管D3。在初级开通，次级关断的时候，电阻上还是有一个尖峰电压尖峰电流，而初级关断，次级开通的时候，电阻上的电压尖峰消失了，此时这个电压尖峰被二极管钳位了，因为被钳位，所以此时，流过电阻的电流直接给C5充电，电流峰值不变，电压由尖峰电压变为二极管的压降约0.7V，故电阻上损失的功率变小了，次级吸收电阻和电容的温度也降低了，整机效率提高了。不加二极管D3时候效率65/72.30＝89.903％。加上二极管D3时候效率65/72.10＝90.152％，效率提高0.25％。

附图说明

图1为本实用新型的电路原理图。

图2为不加快恢复的二极管D3时电阻R3上的电压尖峰图。

图3为加快恢复的二极管D3时电阻R3上的电压尖峰图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步的说明。

本实用新型提供的提升普通flyback反激电源效率的电路，其结构如图1所示：主要由以电信号依次连接的整流电路，滤波电路，PWM控制模块，变压器T1，初级吸收电路，次级吸收电路组成。

所述的整流电路采用整流桥模块BD1，其由四个二极管互相连接成桥式结构。输入的交流电接入L和N线，利用该整流桥模块BD1中的二极管单向导电的性能将交流电整流为直流。

所述的滤波电路，其利用储能元件电容器C1两端的电压不能突变的性质，将电容C1与整流电路并联，就可以将整流电路输出中的交流成分大部分加以滤除，从而得到比较平滑的直流电。

所述的PWM控制模块是在初级PWM控制芯片的作用下，调节占空比，通过变压器T1的耦合作用，使次级输出电压稳定输出，达到输出稳定的目的。

所述的Flyback的初级吸收电路，是由电阻R1与电容C2并联后与二极管D1串联而成的RCD电路，在flyback拓扑中，是为了吸收初级关断次级开通时初级漏感的能量，以免初级的MOS管应力太高，造成电源损坏，但此吸收电路导致漏感能量被消耗，造成了功率损耗，导致电路效率降低。

所述的Flyback的次级吸收电路，其通常用RC串联后并联于肖特基D2两端。该吸收电路中的电阻R3和电容C3也是为了吸收次级关断时突加到D2上的能量，以避免次级的肖特基应力太高，造成电源损坏，故不得不加该吸收电路，但此吸收电路导致能量被消耗，造成了功率损耗，导致电路效率降低。

经仔细分析该过程会发现，次级的吸收电路在次级开通和关断的时候，都会吸收能量，造成损耗。次级吸收电路中R3的两端并联二极管D3，我们将D3正接(如图1所示)和反接来做实验对比。首先，加上二极管D3，肖特基应力：74V，效率为65/72.1＝90.152％；然后，加上二极管D3，但是将D3反接，肖特基应力：95V，效率为65/72.1＝90.152％；由以上数据可以知道，无论正接或者反接D3，都可以提高效率，因为次级开通或者关断的时候，电阻上都有尖峰电压电流，抑制其中一个时刻即可，但是反接D3之后，肖特基的应力变高了，那是因为次级关断时刻，肖特基突然加上反压，则电压通过这个已经反接的二极管给电容C充电，故此刻用电流探头测得这个二极管中流过电流，肖特基应力变高，二极管反接之后，电阻不能起限流作用了，故电流变大，肖特基应力变大；故反接D3是不可行。所以按图1所示在电阻R3两端并联二极管D3，在初级开通，次级关断的时候，电阻上还是有一个尖峰电压尖峰电流，而初级关断，次级开通的时候，电阻上的电压尖峰消失了，此时这个电压尖峰被二极管钳位了，因为被钳位，所以此时，流过电阻的电流直接给C5充电，电流峰值不变，电压由尖峰电压变为二极管的压降约0.7V，故电阻上损失的功率变小了，故次级吸收电阻和电容的温度降低了，整机效率提高了。

基于上述的实验和分析，本实施例在反激电源的次级吸收电阻R3上并联一颗具有快恢复作用的二极管D3，所述的快恢复作用是：使高频逆变电路内因开关器件换相所引起的过电压尖峰、高频干扰电压及EMI降至最低，使开关器件的功能得到充分发挥，其具有超快恢复时间，高抗浪涌电流能力，低正向电压，低反向漏电流等特点。

所述的二极管D3，其正极接吸收电阻R3的左端，其负极接吸收电阻的右端，即与次级整流二极管的方向相同，用来降低次级吸收的损耗，达到提升电源效率的目的。

所述的反激电源次级整流二极管D2，其正极接吸收电阻R3的左端，其负极接吸收电阻R3的右端。

下面，用一台65W的笔记本电源测试效率对比。

不加快恢复二极管D3时候效率65/72.30＝89.903％。

加上快恢复二极管D3时候效率65/72.10＝90.152％，效率提高0.25％。

本实用新型提供的提升普通flyback反激电源效率的电路，其工作过程是：

不加快恢复二极管D3时，有两个过程：第一，在初级开通，次级关断的时候，电阻R3上有一个尖峰电压和流过一个尖峰电流；第二，在初级关断，次级开通的时候，次级肖特基上突然加上反电压，会有一个电压加到R3和C3两端，此时变压器T1输出端为正，输出电容C5端为负，电流流向与肖特基的方向相同，此时，流过C3的电流通过电阻R3流到电容C5，此时这个电流会在电阻R3上产生一个电压尖峰，如图2所示，那么R3的电压和电流的尖峰积分，就是损失的功率，此时损耗会较大。

而加上快恢复二极管D3时，同样有两个过程：第一，在初级开通，次级关断的时候，电阻R3上还是有一个尖峰电压和流过一个尖峰电流，此过程与不加快恢复二极管D3相同；第二，在初级关断，次级开通的时候，次级肖特基上突然加上反电压，会有一个电压加到R3和C3两端，此时变压器T1输出端为正，输出电容C5端为负，电流流向与肖特基的方向相同，此时，流过C3的电流不通过电阻R3，而通过与R3并联的二极管D3流到电容C5，此时这个电流就不会在电阻R3上产生一个电压尖峰，亦即，这个电压尖峰被二极管钳位了，电阻上的电压尖峰消失了，R3上的电压由不加快恢复二极管D3时候的尖峰电压变为二极管的压降约0.7V，这样电阻上损失的功率几乎为零了，故次级吸收电阻和电容的温度降低了，整机效率提高了。

图2和图3是示波图片，图片中已经有可以显示横纵坐标的参考系了，图片放大后可以看到波形1和波形2，其波形起始点就是Y轴的0点，这个波形1对应的横坐标是50V/格，波形2对应的横坐标是20V/格，所以可以读出波形的数值大小(在图片上面的灰色一栏),波形的最大、最小值显示在图的右下方。

以上所述仅为本新型实用的优先实施方案，应当指出，在本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的原理的前提下，还可以做出若干改进，但是这些改进也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (4)

1.一种提升普通flyback反激电源效率的电路，其特征是主要由以电信号依次连接的整流电路、滤波电路、PWM控制模块、变压器、初级吸收电路和次级吸收电路组成，在次级吸收电路中的吸收电阻上并联一颗快恢复的二极管D3。

2.根据权利要求1所述的提升普通flyback反激电源效率的电路，其特征在于所述的二极管D3，其阳极接吸收电阻的左端，其阴极接吸收电阻的右端。

3.根据权利要求1所述的提升普通flyback反激电源效率的电路，其特征在于所述的二极管D3，采用型号为US1D的具有快恢复作用的二极管。

4.根据权利要求1所述的提升普通flyback反激电源效率的电路，其特征在于所述的快恢复的二极管D3与次级整流二极管D2方向相同。