CN214799290U - 反激式变换器的吸收电路 - Google Patents

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陈康生
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Abstract

本实用新型实施例公开了一种反激式变换器的吸收电路，包括变压器Ta、开关管Sa、钳位电容C和二极管Da，变压器Ta原边绕组一端连接二极管Da正极，变压器Ta原边绕组另一端和二极管Da负极分别连接反激式变换器的输入端正级和负极；变压器Ta副边绕组一端通过一二极管接收反激式变换器的漏感能量，副边绕组另一端连接开关管Sa的漏极；钳位电容C两端分别连接开关管Sa的源极和变压器Ta副边绕组一端；开关管Sa的源极连接反激式变换器的输入端负极。本实用新型结构简单，成本低，实现了轻载下较高的变换效率；同时对反激式变换器的电压尖峰起到了较好的抑制作用。

Description

反激式变换器的吸收电路
技术领域
本实用新型涉及开关电源技术领域，尤其涉及一种反激式变换器的吸收电路。
背景技术
反激式转换器(Flyback Converter)，广泛应用于交流直流（AC/DC）和直流直流（DC/DC）转换，并在输入级和输出级之间提供绝缘隔离，是开关电源的一种。应用范围包括低功率的开关电源，显像管的高压电源，以及绝缘栅驱动器，具有结构简单，应用广泛的优点。
在电路中反激变压器起到电气隔离和储存能量的作用。由于反激变压器存在较大的漏感，在开关管关断时刻，漏感能量会造成开关管上很高的电压尖峰；同时，漏感的存在使得工作在CCM模式下的变换器很难取得较高的变换效率。
为了减小反激变压器漏感对主电路的影响，通常采用钳位电路对漏感能量进行回收和利用。常用的钳位电路可分为无源钳位和有源钳位两类。无源钳位包括RCD钳位等，其优点是电路结构简单、成本低，缺点是电压尖峰的抑制效果差、电路损耗大。有源钳位抑制效果好，但是有源钳位存在以下三个方面的问题：①吸收电路和主电路具有相同的工作频率，因此在轻载时吸收电路自身的损耗在电路总损耗中占了很大一部分；②在重载时以谐振方式工作的吸收电路将流过很大的谐振电流，造成较大的损耗；③每一主电路都需要一套独立的有源钳位电路，当主电路采用多路交错并联技术时会提高电路的成本。
实用新型内容
本实用新型实施例所要解决的技术问题在于，提供一种反激式变换器的吸收电路，以简化电路结构同时提升抑制效果。
为了解决上述技术问题，本实用新型实施例提出了一种反激式变换器的吸收电路，包括变压器Ta、开关管Sa、钳位电容C和二极管Da，变压器Ta原边绕组一端连接二极管Da正极，变压器Ta原边绕组另一端和二极管Da负极分别连接反激式变换器的输入端正级和负极；变压器Ta副边绕组一端通过一二极管接收反激式变换器的漏感能量，副边绕组另一端连接开关管Sa的漏极；钳位电容C两端分别连接开关管Sa的源极和变压器Ta副边绕组一端；开关管Sa的源极连接反激式变换器的输入端负极。
进一步地，还包括电阻Ra1、电容C a1、二极管Da3，电阻Ra1和电容C a1并联后与二极管Da3串联，变压器Ta副边绕组一端连接电阻Ra1和电容C a1，变压器Ta副边绕组另一端连接二极管Da3正极。
进一步地，开关管Sa的源极通过一二极管和一电容连接开关管Sa的漏极。
本实用新型的有益效果为：本实用新型采用电压滞环控制，控制方式简单，只需一个迟滞比较器，无需设计PI闭环参数；在该控制方式下，本实用新型的吸收电路每次传输的能量相同，便于吸收电路变压器的优化设计；吸收电路工作频率随着反激式变换器功率的减小而自动降低，在反激式变换器轻载情况下能够减小吸收电路的开关损耗，实现反激式变换器轻载下较高的变换效率。本实用新型的吸收电路同时对反激式变换器的电压尖峰起到了较好的抑制作用。
附图说明
图1是本实用新型实施例的反激式变换器的吸收电路的原理图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互结合，下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。
请参照图1，本实用新型实施例的反激式变换器的吸收电路包括变压器Ta、开关管Sa、钳位电容C和二极管Da。变压器Ta原边绕组一端连接二极管Da正极，变压器Ta原边绕组另一端和二极管Da负极分别连接反激式变换器的输入端正级和负极；变压器Ta副边绕组一端通过二极管Da1接收反激式变换器的漏感能量，副边绕组另一端连接开关管Sa的漏极；钳位电容C两端分别连接开关管Sa的源极和变压器Ta副边绕组一端；开关管Sa的源极连接反激式变换器的输入端负极。
作为一种实施方式，反激式变换器的吸收电路还包括电阻Ra1、电容C a1、二极管Da3，电阻Ra1和电容C a1并联后与二极管Da3串联，变压器Ta副边绕组一端连接电阻Ra1和电容C a1，变压器Ta副边绕组另一端连接二极管Da3正极。
作为一种实施方式，开关管Sa的源极通过一二极管和一电容连接开关管Sa的漏极。
实施例：图1为本实用新型实施例的反激式变换器的吸收电路的原理图。其中本实用新型实施例的吸收电路是由变压器Ta、开关管Sa和二极管Da构成的反激电路，主电路则是两路交错并联的高升压比反激变换器。
本实用新型实施例的吸收电路采用电压滞环控制，设钳位电容电压的滞环上下限分别为UTH和UTL。在主电路开关管S1(S2)关断时刻，主电路变压器漏感和开关管漏源极结电容发生谐振，漏源极结电容电压不断升高，当上升到钳位电容电压滞环下限UTL时，二极管Da1(Da2)导通，漏感能量传递到钳位电容C上，钳位电容电压不断上升，当钳位电容电压达到UTH，开通吸收电路开关管Sa，储存在钳位电容上的漏感能量通过吸收电路释放到主电路的输出侧供给负载，实现了漏感能量的回收利用。当钳位电容电压随着放电过程降低到UTL时，关闭吸收电路开关管。电压滞环控制直接控制钳位电容电压，能够维持钳位电容电压在一定的范围内基本恒定，对主电路开关管的电压尖峰起到抑制作用。滞环电压的下限应该大于主电路输入电压和输出反射电压之和，否则主电感中的部分能量将传递到钳位电容上。考虑到钳位电容电压对开关管电压应力的影响，滞环上下限和环宽也不宜取得过大。本例选取滞环上限为75V，下限为70V。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同范围限定。

Claims (3)

1.一种反激式变换器的吸收电路，其特征在于，包括变压器Ta、开关管Sa、钳位电容C和二极管Da，变压器Ta原边绕组一端连接二极管Da正极，变压器Ta原边绕组另一端和二极管Da负极分别连接反激式变换器的输入端正级和负极；变压器Ta副边绕组一端通过一二极管接收反激式变换器的漏感能量，副边绕组另一端连接开关管Sa的漏极；钳位电容C两端分别连接开关管Sa的源极和变压器Ta副边绕组一端；开关管Sa的源极连接反激式变换器的输入端负极。
2. 如权利要求1所述的反激式变换器的吸收电路，其特征在于，还包括电阻Ra1、电容Ca1、二极管Da3，电阻Ra1和电容C a1并联后与二极管Da3串联，变压器Ta副边绕组一端连接电阻Ra1和电容C a1，变压器Ta副边绕组另一端连接二极管Da3正极。
3.如权利要求1所述的反激式变换器的吸收电路，其特征在于，开关管Sa的源极通过一二极管和一电容连接开关管Sa的漏极。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116054619A (zh) * 2023-04-03 2023-05-02 安徽微伏特电源科技有限公司 一种耦合交错并联有源钳位反激式逆变器拓扑

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