CN211046771U - 一种dc/dc变换电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提出了一种DC/DC变换电路，包括全桥逆变器，所述全桥逆变器的变压器T1副边绕组的一端经MOS管S1漏极、MOS管S1源极接负载电阻R0的一端，变压器T1副边绕组的另一端经MOS管S3漏极、MOS管S3源极接MOS管S1源极与电阻R0的公共端，变压器T1副边绕组的中心抽头与电阻R0的另一端相连，所述DC/DC变换电路还包括电容C1、二极管D1、电阻R1、MOS管S2，MOS管S1的漏极依次经电容C1、二极管D1的正极、二极管D1的负极与MOS管S1的源极相连，电容C1、二极管D1的公共端依次经电阻R1、MOS管S2与MOS管S1的源极相连。本实用新型构建了同步整流MOS管的可控吸收回路，吸收尖峰电压的效果显著、损耗低、能量回馈效率高且方便控制。
Description
技术领域
本实用新型涉及电力电子技术领域，尤其涉及一种DC/DC变换电路。
背景技术
全桥DC/DC电路的变压器双向励磁，容易实现大功率输出，通过合理控制能实现开关管的零电压开通，大大降低了损耗，在大功率工业用电、电动汽车行业得到了广泛应用。同步整流开关管导通阻抗小，解决了传统二极管整流压降所导致的损耗，常用于全桥DC/DC电路的输出整流。目前，针对同步整流开关管的吸收回路主要用RC、RCD等，用于降低开关管的应力，但上述RC、RCD等吸收回路均存在不可控、吸收效果差、能量回馈效率低的问题。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型提出了一种DC/DC变换电路，以解决传统同步整流开关管吸收回路不可控、吸收效果差、能量回馈效率低的问题。
本实用新型的技术方案是这样实现的：本实用新型提供了一种DC/DC变换电路，包括全桥逆变器，所述全桥逆变器的变压器T1副边绕组的一端经MOS管S1漏极、MOS管S1源极接负载电阻R0的一端，变压器T1副边绕组的另一端经MOS管S3漏极、MOS管S3源极接MOS管S1源极与电阻R0的公共端，变压器T1副边绕组的中心抽头与电阻R0的另一端相连，所述DC/DC变换电路还包括电容C1、二极管D1、电阻R1、MOS管S2，MOS管S1的漏极依次经电容C1、二极管D1的正极、二极管D1的负极与MOS管S1的源极相连，电容C1、二极管D1的公共端依次经电阻R1、MOS管S2与MOS管S1的源极相连。
可选的，所述DC/DC变换电路还包括电容C2、二极管D2、电阻R2、MOS管S4，MOS管S3的漏极依次经电容C2、二极管D2的正极、二极管D2的负极与MOS管S3的源极相连，电容C2、二极管D2的公共端依次经电阻R2、MOS管S4与MOS管S3的源极相连。
可选的，MOS管S2和/或MOS管S4为PMOS。
可选的，二极管D1和二极管D2均为快恢复二极管。
可选的，所述DC/DC变换电路还包括电感L3、电容C3，电感L3串联接入MOS管S1源极与负载电阻R0之间，电容C3与电阻R0并联且电容C3与电感L3组成LC滤波。
可选的，所述DC/DC变换电路还包括电阻R3、三极管Q1、电容C4，电容C3、电感L3的公共端经三极管Q1的集电极、三极管Q1的发射极与电阻R0的一端相连，三极管Q1的基极经电容C4与电阻R0的另一端相连，三极管Q1的集电极还经电阻R3与三极管Q1的基极相连。
可选的，电容C3、电容C4均为电解电容。
本实用新型的DC/DC变换电路相对于现有技术具有以下有益效果：
(1)本实用新型的DC/DC变换电路构建了同步整流MOS管的可控吸收回路，吸收尖峰电压的效果显著、损耗低、能量回馈效率高且方便控制；
(2)本实用新型的DC/DC变换电路可将输出端滤波电容的容量放大一定的倍数，相当于接入一个大电容进行滤波，可提高对DC/DC变换电路输出的滤波效果，进而可提高DC/DC变换电路输出电能的质量。
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为本实用新型的DC/DC变换电路的电路图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施方式，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，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方式，都属于本实用新型保护的范围。
如图1所示，本实用新型的DC/DC变换电路包括全桥逆变器，所述全桥逆变器的变压器T1副边绕组的一端经MOS管S1漏极、MOS管S1源极接负载电阻R0的一端，变压器T1副边绕组的另一端经MOS管S3漏极、MOS管S3源极接MOS管S1源极与电阻R0的公共端，变压器T1副边绕组的中心抽头与电阻R0的另一端相连，所述DC/DC变换电路还包括电容C1、二极管D1、电阻R1、MOS管S2，MOS管S1的漏极依次经电容C1、二极管D1的正极、二极管D1的负极与MOS管S1的源极相连，电容C1、二极管D1的公共端依次经电阻R1、MOS管S2与MOS管S1的源极相连。
其中，全桥逆变器由4个MOS管及变压器T1构成，为常见的全桥逆变器，具体电路及原理在此不再赘述。MOS管S1、MOS管S3均为NMOS，MOS管S2的电流方向为经电阻R1流过MOS管S2。本实施例中，第一阶段，全桥逆变器左上和右下的两个MOS管导通，次级同步整流MOS管S1处于导通状态，变压器T1初级能量通过MOS管S1传递至输出端；第二阶段，全桥逆变器右上和左下的两个MOS管导通，MOS管S1处于关断状态，可控制MOS管S2处于关断状态，电容C1、二极管D1串联钳位于MOS管S1的漏源端，为MOS管S1提供吸收回路，电感L1为变压器T1次级线圈的漏感，电感L1与电容C1串联谐振，电感L1上储存的能量转移到电容C1，这样可有效的抑制MOS管S1上的尖峰电压；第三阶段，全桥逆变器右上和左下的两个MOS管导通，MOS管S1处于关断状态，此时可控制MOS管S2导通，电容C1经电阻R1、MOS管S2与DC/DC变换电路的输出端形成放电回路，此时电容C1两端的电压高于输出电压，电容C1吸收的能量部分回馈到输出端；第四阶段，控制MOS管S1与MOS管S2处于关断状态，吸收回路不工作。这样，本实施例中的DC/DC变换电路通过电容C1、二极管D1、电阻R1、MOS管S2构建同步整流MOS管S1的可控吸收回路，吸收尖峰电压的效果显著、损耗低、能量回馈效率高且方便控制。
可选的，所述DC/DC变换电路还包括电容C2、二极管D2、电阻R2、MOS管S4，MOS管S3的漏极依次经电容C2、二极管D2的正极、二极管D2的负极与MOS管S3的源极相连，电容C2、二极管D2的公共端依次经电阻R2、MOS管S4与MOS管S3的源极相连。
MOS管S4的电流方向为经电阻R2流过MOS管S4。本实施例中，第一阶段，全桥逆变器右上和左下的两个MOS管导通，次级同步整流MOS管S3处于导通状态，变压器T1初级能量通过MOS管S3传递至输出端；第二阶段，全桥逆变器左上和右下的两个MOS管导通，MOS管S3处于关断状态，可控制MOS管S4处于关断状态，电容C2、二极管D2串联钳位于MOS管S3的漏源端，为MOS管S3提供吸收回路，电感L2为变压器T1次级线圈的漏感，电感L2与电容C2串联谐振，电感L2上储存的能量转移到电容C2，这样可有效的抑制MOS管S3上的尖峰电压；第三阶段，全桥逆变器左上和右下的两个MOS管导通，MOS管S3处于关断状态，此时可控制MOS管S4导通，电容C2经电阻R2、MOS管S4与DC/DC变换电路的输出端形成放电回路，此时电容C2两端的电压高于输出电压，电容C2吸收的能量部分回馈到输出端；第四阶段，控制MOS管S3与MOS管S4处于关断状态，吸收回路不工作。这样，本实施例中的DC/DC变换电路通过电容C2、二极管D2、电阻R2、MOS管S4构建同步整流MOS管S3的可控吸收回路，吸收尖峰电压的效果显著、损耗低、能量回馈效率高且方便控制。
可选的，MOS管S2和/或MOS管S4为PMOS。由于NMOS管的体二极管导通方向与本实施中吸收回路的放电方向一致，存在体二极管形成的放电回路而导致吸收回路失去可控制性；且经体二极管放电效果不佳。本实施例优选MOS管S2和/或MOS管S4为PMOS，可使电路具备抑制开关管振荡尖峰的效果且可控制。
可选的，二极管D1和二极管D2均为快恢复二极管。快恢复二极管的开关特性好、反向恢复时间短，有利于电容C1、电容C2的快速放电。
可选的，所述DC/DC变换电路还包括电感L3、电容C3，电感L3串联接入MOS管S1源极与负载电阻R0之间，电容C3与电阻R0并联且电容C3与电感L3组成LC滤波。电感L3、电容C3组成LC滤波电路，用于对DC/DC变换电路的输进行LC滤波，以平滑直流输出。
可选的，所述DC/DC变换电路还包括电阻R3、三极管Q1、电容C4，电容C3、电感L3的公共端经三极管Q1的集电极、三极管Q1的发射极与电阻R0的一端相连，三极管Q1的基极经电容C4与电阻R0的另一端相连，三极管Q1的集电极还经电阻R3与三极管Q1的基极相连。
本实施例中，三极管Q1为NPN型三极管，电阻R3、三极管Q1、电容C4构成DC/DC变换电路输出端的二级有源钳位滤波，电阻R3为三极管Q1的基极偏置电阻，电容C4为三极管Q1的基极滤波电容，通过三极管Q1的放大作用可将电容C4的容量放大一定的倍数，相当于接入一个数倍于电容C4的大电容进行滤波，可提高对DC/DC变换电路输出的滤波效果，进而可提高DC/DC变换电路输出的质量。
可选的，电容C3、电容C4均为电解电容。电解电容单位体积的电容量非常大，额定的容量大，具有很强的储能能力，常用于直流滤波，适合进行反复能量释放，价格较低。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施方式而已，并不用以限制本实用新型，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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种DC/DC变换电路，包括全桥逆变器，所述全桥逆变器的变压器T1副边绕组的一端经MOS管S1漏极、MOS管S1源极接负载电阻R0的一端，变压器T1副边绕组的另一端经MOS管S3漏极、MOS管S3源极接MOS管S1源极与电阻R0的公共端，变压器T1副边绕组的中心抽头与电阻R0的另一端相连，其特征在于，所述DC/DC变换电路还包括电容C1、二极管D1、电阻R1、MOS管S2，MOS管S1的漏极依次经电容C1、二极管D1的正极、二极管D1的负极与MOS管S1的源极相连，电容C1、二极管D1的公共端依次经电阻R1、MOS管S2与MOS管S1的源极相连。
2.如权利要求1所述的DC/DC变换电路，其特征在于，还包括电容C2、二极管D2、电阻R2、MOS管S4，MOS管S3的漏极依次经电容C2、二极管D2的正极、二极管D2的负极与MOS管S3的源极相连，电容C2、二极管D2的公共端依次经电阻R2、MOS管S4与MOS管S3的源极相连。
3.如权利要求2所述的DC/DC变换电路，其特征在于，MOS管S2和/或MOS管S4为PMOS。
4.如权利要求2所述的DC/DC变换电路，其特征在于，二极管D1和二极管D2均为快恢复二极管。
5.如权利要求1所述的DC/DC变换电路，其特征在于，还包括电感L3、电容C3，电感L3串联接入MOS管S1源极与负载电阻R0之间，电容C3与电阻R0并联且电容C3与电感L3组成LC滤波。
6.如权利要求5所述的DC/DC变换电路，其特征在于，还包括电阻R3、三极管Q1、电容C4，电容C3、电感L3的公共端经三极管Q1的集电极、三极管Q1的发射极与电阻R0的一端相连，三极管Q1的基极经电容C4与电阻R0的另一端相连，三极管Q1的集电极还经电阻R3与三极管Q1的基极相连。
7.如权利要求6所述的DC/DC变换电路，其特征在于，电容C3、电容C4均为电解电容。
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| CN201922484911.7U CN211046771U (zh) | 2019-12-30 | 2019-12-30 | 一种dc/dc变换电路 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112994501A (zh) * | 2021-04-29 | 2021-06-18 | 合肥工业大学 | 一种带有缓冲支路的高频链dc/ac变换器的电路模型 |
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2019
- 2019-12-30 CN CN201922484911.7U patent/CN211046771U/zh active Active
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