CN208353211U - 一种电源模块及其开关电源电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种电源模块及其开关电源电路，开关电源电路中有源钳位正激变换器的整流电路为全波整流电路，全波整流电路并联有一个吸收电路，电源模块包括控制电路、驱动电路和开关电源电路，其中开关电源电路包括第一有源钳位正激变换器。本开关电源电路和电源模块能够通过吸收电路更有效地降低开关电源的整流电路中整流管的关断电压尖峰和振荡，降低输出纹波。

Description

一种电源模块及其开关电源电路

技术领域

本实用新型涉及开关电源技术领域，具体涉及一种电源模块及其开关电源电路。

背景技术

目前，应用较广泛的车载电源的电路拓扑分为非隔离电源拓扑和隔离电源拓扑，非隔离电源拓扑包括Buck电路、Boost电路等结构，隔离电源拓扑包括正激电路、反激电路、半桥电路、全桥电路等结构；其中非隔离电源拓扑具有效率优于隔离电源拓扑的优点，但其因为非隔离的特点，在需要隔离型供电场合受限。此外，在电源电路拓扑中，常用的无源吸收电路有RC电路、RCD电路；其优点是结构简单、可靠性好，缺点是损耗较大，效率低，电压尖峰很难限制到理想范围；有源钳位吸收电路具有更好的尖峰电压吸收效果和更低的损耗，但其缺点是控制信号复杂成本较高。此外，在低电压大电流输出场一般常使用同步整流技术，以提高开关电源效率。但其存在电路复杂，体积较大，输出效率较低等缺点。所以，需要开发一种带有吸收电路并且能够有效降低开关电源的整流电路中整流管的关断电压尖峰和振荡，降低输出纹波的电源模块及其开关电源电路。

实用新型内容

本实用新型提供了一种电源模块及其开关电源电路，解决了上述开关电源电路中吸收电路吸收效果差的技术问题。

本实用新型的技术方案为：

本实用新型提供了一种开关电源电路，开关电源电路包括第一有源钳位正激变换器，第一有源钳位正激变换器的整流电路为全波整流电路，全波整流电路包括第一整流二极管和第二整流二极管，全波整流电路并联有一个吸收电路，所述吸收电路包括：第七电容与第六二极管形成的串联支路与第一整流二极管并联，第六电容与第三二极管串联形成的串联支路与第二整流二极管并联；第七电容一端连接第一整流二极管阳极，另一端连接第六二极管阴极，第六二极管阳极连接第一整流二极管的阴极；所述第六电容一端连接第二整流二极管阳极，另一端连接第三二极管阴极，第三二极管阳极连接第二整流二极管的阴极；还包括第四二极管、第五二极管和第一电感，第四二极管，第四二极管阴极与第一电感串联，第四二极管阳极连接第六电容，第五二极管阴极与第一电感串联，第一电感与第一二极管阴极。

本实用新型还提供了一种电源模块，电源模块包括控制电路、驱动电路和开关电源电路，控制电路向驱动电路发出数字信号，控制所述驱动电路产生或者停止发送驱动信号，从而开通或关断所述开关电源电路中开关元件，驱动电路控制开关电源电路中开关元件的通断时间。

本实用新型提供的一种电源模块及其开关电源电路能够通过吸收电路更有效地降低开关电源的整流电路中整流管的关断电压尖峰和振荡，降低输出纹波。

进一步的，开关电源电路还包括与第一有源钳位正激变换器结构相同的第二有源钳位正激变换器，第一有源钳位正激变换器与第二有源钳位正激变换器的输出端并联设置。通过第一有源钳位正激变换器与第二有源钳位正激变换器的并联设置，输出电流大、效率高。

进一步的，开关电源电路还包括第一有源钳位正激变换器与第二有源钳位正激变换器的输出端设置的滤波电路。通过滤波电路提高了电源供电的可靠性。

附图说明

图1现有的有源钳位正激变换器电路原理图；

图2是本实用新型的开关电源电路的电路原理图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚，下面结合附图及实施例，对本实用新型作进一步的详细说明。

图1是现有技术的有源钳位正激变换器原理图，包括有源钳位电路，半波整流电路。本实用新型提供的开关电源电路的电路原理图如图2所示，与现有技术的主要区别包括：

1)与图1所示的有源钳位正激变换器相比，本实用新型设置有全波整流电路和与全波整流电路相连接的吸收电路，用于吸收整流管上由于漏感或反向回复电流而产生的电压尖峰。

2)通过并联设置第一有源钳位正激变换器结构相同的第二有源钳位正激变换器，使得输出电流增大，电路效率提高。

3)通过第一有源钳位正激变换器与第二有源钳位正激变换器的输出端设置的滤波电路，提高了电源供电的可靠性。

如图2所示开关电源电路，第一有源钳位正激变换器中有源钳位模块包括第一开关元件Q1、第二开关元件Q2、第一电容C1、第二电容C2、第七二极管D7和第八二极管D8，第一电容C1连接变压器T1的原边绕组，第一开关元件Q1的漏极连接第一电容C1和第七二极管D7阴极，第一开关元件Q1源极连接第七二极管D7阳极和变压器T1的原边绕组，第二开关元件Q2的漏极连接第八二极管D8阴极和变压器T1的原边绕组，第二开关元件Q2的源极连接第八二极管D8阳极，第二电容C2与第八二极管D8并联连接。

第一有源钳位正激变换器的整流电路为全波整流电路，全波整流电路包括第一整流二极管D1和第二整流二极管D2，全波整流电路并联有一个吸收电路，吸收电路包括：第七电容C7与第六二极管D6形成的串联支路与第一整流二极管D1并联，第六电容C6与第三二极管D3串联形成的串联支路与第二整流二极管D2并联；第七电容C7一端连接第一整流二极管D1阳极，另一端连接第六二极管D6阴极，第六二极管D6阳极连接第一整流二极管D1的阴极；第六电容C6一端连接第二整流二极管D2阳极，另一端连接第三二极管D3阴极，第三二极管D3阳极连接第二整流二极管D2阴极；还包括第四二极管D4、第五二极管D5和第一电感L1，第四二极管D4阴极与第一电感L1串联，第四二极管D4阳极连接第六电容C6，第五二极管阴极D5与第一电感L1串联，第一电感L1连接第一整流二极管D1阴极。

第二有源钳位正激变换器包括第三开关元件Q3、第四开关元件Q4、第八至第十四电容C8-C14、第九至十六二极管D9-D16、变压器T2、第二电感L2。

第一有源钳位正激变换器与第二有源钳位正激变换器的输出端连接滤波电路，第二有源钳位正激变换器结构和第一有源钳位正激变换器相同。

本实用新型提供的一种电源模块，其中驱动电路对第一开关元件Q1和第二开关元件Q2的通断时间进行控制，通过控制第一开关元件Q1的通断时间来控制所述电源拓扑电路放电的频率。电源模块中控制电路向驱动电路发出数字信号，以控制驱动电路产生或者停止发送驱动信号，从而开通或关断所述电源拓扑电路中开关元件。有效地降低开关电源的整流电路中整流管的关断电压尖峰和振荡，降低输出纹波；其电路结构简单、输出电流大、效率高、成本低；两路有源钳位正激变换器并联设置，提高了电源供电的可靠性。

尽管本实用新型的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本实用新型的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本实用新型的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本实用新型的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (6)

1.一种开关电源电路，包括第一有源钳位正激变换器，其特征在于，所述第一有源钳位正激变换器的整流电路为全波整流电路，所述全波整流电路包括第一整流二极管和第二整流二极管，全波整流电路并联有一个吸收电路，所述吸收电路包括：第七电容与第六二极管形成的串联支路与第一整流二极管并联，第六电容与第三二极管串联形成的串联支路与第二整流二极管并联；所述第七电容一端连接第一整流二极管阳极，另一端连接第六二极管阴极，第六二极管阳极连接第一整流二极管阴极；所述第六电容一端连接第二整流二极管阳极，另一端连接第三二极管阴极，第三二极管阳极连接第二整流二极管阴极；还包括第四二极管、第五二极管和第一电感，第四二极管，第四二极管阴极与第一电感串联，第四二极管阳极连接第六电容，第五二极管阴极与第一电感串联，第一电感连接第一二极管阴极。

2.根据权利要求1所述的一种开关电源电路，其特征在于，还包括与所述第一有源钳位正激变换器结构相同的第二有源钳位正激变换器，所述第一有源钳位正激变换器与第二有源钳位正激变换器的输出端并联设置。

3.根据权利要求1所述的一种开关电源电路，其特征在于，还包括所述第一有源钳位正激变换器与第二有源钳位正激变换器的输出端设置的滤波电路。

4.一种电源模块，其特征在于，包括控制电路、驱动电路和开关电源电路，所述开关电源电路包括第一有源钳位正激变换器，所述第一有源钳位正激变换器的整流电路为全波整流电路，所述全波整流电路包括第一整流二极管和第二整流二极管，全波整流电路并联有一个吸收电路，所述吸收电路包括：第七电容与第六二极管形成的串联支路与第一整流二极管并联，第六电容与第三二极管串联形成的串联支路与第二整流二极管并联；所述第七电容一端连接第一整流二极管阳极，另一端连接第六二极管阴极，第六二极管阳极连接第一整流二极管阴极；所述第六电容一端连接第二整流二极管阳极，另一端连接第三二极管阴极，第三二极管阳极连接第二整流二极管阴极；还包括第四二极管、第五二极管和第一电感，第四二极管，第四二极管阴极与第一电感串联，第四二极管阳极连接第六电容，第五二极管阴极与第一电感串联，第一电感连接第一二极管阴极。

5.根据权利要求4所述的一种电源模块，其特征在于，还包括与所述第一有源钳位正激变换器结构相同的第二有源钳位正激变换器，所述第一有源钳位正激变换器与第二有源钳位正激变换器的输出端并联设置。

6.根据权利要求4所述的一种电源模块，其特征在于，还包括所述第一有源钳位正激变换器与第二有源钳位正激变换器的输出端设置的滤波电路。