CN209462252U - 一种应用于车载dc/dc变换器硬开关无损吸收电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种应用于车载DC/DC变换器硬开关无损吸收电路，本实用新型涉及车载DC/DC变换器硬开关无损吸收电路技术领域，应用于车载DC/DC变换器硬开关无损吸收电路，包括输入滤波电容、输出滤波电容、功率电感、功率二极管、功率开关管、第三吸收二极管、第四吸收二极管、吸收电感、吸收电容以及负载端，功率开关管与功率电感通过导线电性连接，且功率电感与功率二极管通过电线连通，功率电感和功率二极管输出端均与输出滤波电容输入端信号连接，且功率二极管与第四吸收二极管串联；本实用新型的有益效果在于：利用电感、电容和二极管组成无损吸收电路，既能避免开关管承受较高的电压尖峰，又能将能量进行回馈，降低损耗。
Description
技术领域
本实用新型涉及车载DC/DC变换器硬开关无损吸收电路技术领域，尤其是涉及一种应用于车载DC/DC变换器硬开关无损吸收电路。
背景技术
电动车或油电混合动力汽车，DC/DC输入端由整车高压动力电池或高压超级电容进行供车载DC/DC变换器应用于纯电，而整车高压动力电池电压会在一定范围内波动，如果是高压超级电容供电，电压范围会更宽，现在最大能达到4倍压差，例如DC/DC变换器输入电压范围可能达到200-800VDC。
现有的应用于车载DC/DC变换器硬开关无损吸收电路，可以有效降低开关管开关过程中产生的浪涌电压，但是，会有能量通过电阻以热的方式消耗掉，并且还增加了吸收电路的温升。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是：针对现有技术存在的问题，提供了一种应用于车载DC/DC变换器硬开关无损吸收电路，避免开关管承受较高的电压尖峰，将能量进行回馈，降低损耗、降低器件温升，电路实现简单，可靠性高。
本实用新型要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：一种应用于车载DC/DC变换器硬开关无损吸收电路，包括输入滤波电容、输出滤波电容、功率电感、功率二极管、功率开关管、第三吸收二极管、第四吸收二极管、吸收电感、吸收电容以及负载端，所述功率开关管与功率电感通过导线电性连接，且所述功率电感与功率二极管通过电线连通，所述功率电感和功率二极管输出端均与输出滤波电容输入端信号连接，且所述功率二极管与第四吸收二极管串联，所述功率电感分布有电感和寄生电感，且所述功率电感通过电感和寄生电感向吸收电容充电，所述吸收电容与吸收电感和第三吸收二极管通过导线相接通，且所述吸收电感与第三吸收二极管电性连接。
优选的，所述输出滤波电容的容量大于吸收电容的容量。
优选的，所述吸收电容的上电压上升斜率大于输出滤波电容的上电压上升斜率。
优选的，所述吸收电感和第三吸收二极管输出端均与负载端输入端相接。
优选的，所述功率二极管输出端和输入端分别通过第三吸收二极管和第四吸收二极管实现隔离。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
该种应用于车载DC/DC变换器硬开关无损吸收电路，将常用RC吸收电路更改为由两个二极管、一个电感和一个电容组成的无损吸收电路，抑制BOOST 电路开关管在关断过程中产生的电压尖冲，降低开关管被电压过冲损坏的可能性，更实现无损电压过冲吸收，利用第三吸收二极管和第四吸收二极管，不仅使功率二极管的输入与输出实现隔离，并能够有效的防止吸收电容中能量的回流，抑制功率开关管在导通过程中产生大电流尖峰，使用吸收电感和吸收电容，实现能量无损吸收，提高了车载DC/DC变换器的转换效率。
附图说明
图1为本实用新型的BOOST升压电路开关管吸收电路实现原理图。
图中标记：CD3-输入滤波电容；CD4-输出滤波电容；L2-功率电感；D2- 功率二极管；Q2-功率开关管；D3-第三吸收二极管；D4-第四吸收二极管；L3- 吸收电感；C2-吸收电容；R3-负载端。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
如图1所示，一种应用于车载DC/DC变换器硬开关无损吸收电路，包括输入滤波电容CD3、输出滤波电容CD4、功率电感L2、功率二极管D2、功率开关管Q2、第三吸收二极管D3、第四吸收二极管D4、吸收电感L3、吸收电容C2以及负载端R3，功率开关管Q2与功率电感L2通过导线电性连接，且功率电感L2与功率二极管D2通过电线连通，功率电感L2和功率二极管D2输出端均与输出滤波电容CD4输入端信号连接，且功率二极管D2与第四吸收二极管D4串联，功率电感L2分布有电感和寄生电感，且功率电感L2通过电感和寄生电感向吸收电容C2充电，吸收电容C2与吸收电感L3和第三吸收二极管D3通过导线相接通，且吸收电感L3与第三吸收二极管D3电性连接，输出滤波电容CD4的容量大于吸收电容C2的容量，吸收电容C2的上电压上升斜率大于输出滤波电容CD4的上电压上升斜率，吸收电感L3和第三吸收二极管D3输出端均与负载端R3输入端相接，功率二极管D2输出端和输入端分别通过第三吸收二极管D3和第四吸收二极管D4实现隔离，将常用RC吸收电路更改为由两个二极管、一个电感和一个电容组成的无损吸收电路，抑制BOOST 电路开关管在关断过程中产生的电压尖冲，降低开关管被电压过冲损坏的可能性，更实现无损电压过冲吸收，当功率开关管Q2导通时，功率电感L2便会储存能量，而当功率开关管Q2关断时，功率电感L2中的电流流过功率二极管D2并向输出滤波电容CD4充电，由于输出滤波电容CD4容量较大，并且其上电压上升斜率较小，当功率二极管D2导通时，第四吸收二极管D4也导通，功率电感L2通过电感和寄生电感向吸收电容C2充电，此时由于吸收电感L3电流不能突变，所以能够限制功率电感L2的能量从吸收回路中流向负载端R3，进而为吸收电容C2吸收尖峰电压创造了条件，由于输出滤波电容 CD4的容量大于吸收电容C2的容量，因此吸收电容C2上电压上升斜率远大于输出滤波电容CD4上电压上升斜率，所以在很短时间内吸收电容C2上的电压就会高于功率电感L2输出端电压，此后能量将不能再通过吸收第四吸收二极管D4向吸收电容C2充电，而由分布电感和寄生电感引起的上冲电压电位高于吸收电容C2上的电位而能继续向吸收电容C2充电，因吸收电容C2两端的电压不能突变，抑制了功率开关管Q2上冲电压的升高，与此同时吸收电容C2 中的能量也通过吸收电感L3和第三吸收二极管D3回馈到负载端R3，利用使用第三吸收二极管D3和第四吸收二极管D4，不仅使功率二极管D2的输入与输出实现隔离，并能够有效的防止吸收电容C2中能量的回流，抑制功率开关管Q2在导通过程中产生大电流尖峰，使用吸收电感L3和吸收电容C2，实现能量无损吸收，提高了车载DC/DC变换器的转换效率。
以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，应当指出的是，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种应用于车载DC/DC变换器硬开关无损吸收电路，包括输入滤波电容CD3、输出滤波电容CD4、功率电感L2、功率二极管D2、功率开关管Q2、第三吸收二极管D3、第四吸收二极管D4、吸收电感L3、吸收电容C2以及负载端R3，其特征在于：所述功率开关管Q2与功率电感L2通过导线电性连接，且所述功率电感L2与功率二极管D2通过电线连通，所述功率电感L2和功率二极管D2输出端均与输出滤波电容CD4输入端信号连接，且所述功率二极管D2与第四吸收二极管D4串联，所述功率电感L2分布有电感和寄生电感，且所述功率电感L2通过电感和寄生电感向吸收电容C2充电，所述吸收电容C2与吸收电感L3和第三吸收二极管D3通过导线相接通，且所述吸收电感L3与第三吸收二极管D3电性连接。
2.根据权利要求1所述的一种应用于车载DC/DC变换器硬开关无损吸收电路，其特征在于：所述输出滤波电容CD4的容量大于吸收电容C2的容量。
3.根据权利要求1所述的一种应用于车载DC/DC变换器硬开关无损吸收电路，其特征在于：所述吸收电容C2的上电压上升斜率大于输出滤波电容CD4的上电压上升斜率。
4.根据权利要求1所述的一种应用于车载DC/DC变换器硬开关无损吸收电路，其特征在于：所述吸收电感L3和第三吸收二极管D3输出端均与负载端R3输入端相接。
5.根据权利要求1所述的一种应用于车载DC/DC变换器硬开关无损吸收电路，其特征在于：所述功率二极管D2输出端和输入端分别通过第三吸收二极管D3和第四吸收二极管D4实现隔离。
Priority Applications (1)
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| CN201920241889.0U CN209462252U (zh) | 2019-02-26 | 2019-02-26 | 一种应用于车载dc/dc变换器硬开关无损吸收电路 |
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| CN (1) | CN209462252U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112383212A (zh) * | 2020-09-25 | 2021-02-19 | 华东光电集成器件研究所 | 一种电压尖峰噪声无损吸收电路 |
| CN112701896A (zh) * | 2020-12-03 | 2021-04-23 | 佛山科学技术学院 | 一种基于Buck的无损吸收软开关电路 |
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2019
- 2019-02-26 CN CN201920241889.0U patent/CN209462252U/zh active Active
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| CN112383212B (zh) * | 2020-09-25 | 2023-03-24 | 华东光电集成器件研究所 | 一种电压尖峰噪声无损吸收电路 |
| CN112701896A (zh) * | 2020-12-03 | 2021-04-23 | 佛山科学技术学院 | 一种基于Buck的无损吸收软开关电路 |
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