一種降低反激變換器開(kāi)關(guān)管損耗的電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型屬于電力電子技術(shù)領(lǐng)域，設(shè)及一種降低反激變換器開(kāi)關(guān)管損耗的電 路。
【背景技術(shù)】
[0002] 反激變換器由于具有輸入與輸出之間電氣隔離，輸入電壓范圍寬，多路輸出調(diào)整 率好，輸出不需要濾波電感等優(yōu)點(diǎn)，從而得到廣泛應(yīng)用。反激變換器存在兩種工作模式， 電感電流不連續(xù)模式DCM值iscontinuousIn化Ctor化rrentMode)和電感電流連續(xù)模式 CCM(ContinuousInductorQirrentMode)。兩者的最大區(qū)別在于，開(kāi)關(guān)管開(kāi)通期間存儲(chǔ)在 變壓器（相當(dāng)于電感）中的能量，在開(kāi)關(guān)管關(guān)斷期間是否完全釋放。若完全釋放，則為DCM 模式，否則為CCM模式。工作于DCM模式的反激變換器具有傳遞函數(shù)中不含右半平面極點(diǎn)， 開(kāi)關(guān)管處于零電流開(kāi)通等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用相對(duì)更為廣泛。
[0003] 開(kāi)關(guān)管的開(kāi)關(guān)損耗占開(kāi)通/關(guān)斷時(shí)開(kāi)關(guān)管的電壓U(t)，電流i(t)，開(kāi)關(guān) 頻率之間的關(guān)系如（1)式。
(1) 陽(yáng)0化]其中，tn-ti為開(kāi)關(guān)管開(kāi)通過(guò)程持續(xù)時(shí)間；
[0006] t2-t3為開(kāi)關(guān)管關(guān)斷過(guò)程持續(xù)時(shí)間。
[0007] 工作于DCM模式的反激變換器，開(kāi)關(guān)管零電流開(kāi)通，故開(kāi)通損耗很小。在開(kāi)關(guān)管關(guān) 斷期間，關(guān)斷電壓為輸入電壓與反射電壓之和。由（1)式可知，關(guān)斷損耗與關(guān)斷時(shí)的電壓成 正比。因此，較高的關(guān)斷電壓，不但需要高電壓等級(jí)的開(kāi)關(guān)器件，而且增加開(kāi)關(guān)器件的損耗， 需要較大的散熱器。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0008] 本實(shí)用新型為解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，目的是提供一種降低反激變換器開(kāi) 關(guān)管損耗的電路，該電路通過(guò)在傳統(tǒng)反激變換器的輸入側(cè)增加濾波網(wǎng)絡(luò)，降低變換器端口 電壓，從而降低開(kāi)關(guān)管關(guān)斷電壓，減小損耗，提高變換器效率及功率密度。
[0009] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下的技術(shù)方案：
[0010] 一種降低反激變換器開(kāi)關(guān)管損耗的電路，包括輸入濾波電容CU變壓器T1、開(kāi)關(guān) 管KU副邊整流二極管D1、輸出濾波電容Co、負(fù)載Ro和LC阻抗網(wǎng)絡(luò)，所述LC阻抗網(wǎng)絡(luò)一 端分別與輸入濾波電容Cl一端、輸入端相連，輸入濾波電容Cl另一端接地，LC阻抗網(wǎng)絡(luò)另 一端與變壓器Tl的初級(jí)線圈一端相連，變壓器Tl的初級(jí)線圈另一端經(jīng)開(kāi)關(guān)管Kl接地，變 壓器Tl的次級(jí)線圈一端經(jīng)副邊整流二極管Dl分別與輸出濾波電容Co的一端和負(fù)載Ro的 一端相連；變壓器Tl的次級(jí)線圈另一端分別與濾波電容Co的另一端和負(fù)載Ro的另一端相 連。
[0011] 所述LC阻抗網(wǎng)絡(luò)包括濾波電感Ll和電容C2,濾波電感Ll的一端分別與輸入濾波 電容Cl一端、輸入端相連，濾波電感LI的另一端分別與電容C2的一端、變壓器Tl的初級(jí) 線圈一端相連，電容C2的另一端接地。
[0012] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有的有益效果：本實(shí)用新型通過(guò)在輸入端、輸入濾 波電容Cl與變壓器之間設(shè)置LC阻抗網(wǎng)絡(luò)，LC阻抗網(wǎng)絡(luò)能夠降低變換器端口電壓，從而降 低開(kāi)關(guān)管關(guān)斷電壓，減小損耗，提高變換器效率及功率密度。較低的關(guān)斷電壓能夠降低開(kāi)關(guān) 器件的損耗，可選用低耐壓等級(jí)的開(kāi)關(guān)器件，W節(jié)約成本，克服了較高的關(guān)斷電壓，造成開(kāi) 關(guān)管的損耗顯著增大的問(wèn)題。
[0013] 進(jìn)一步的，LC阻抗網(wǎng)絡(luò)包括濾波電感Ll和電容C2,濾波電感Ll的一端分別與輸 入濾波電容Cl一端、輸入端相連，濾波電感Ll的另一端分別與電容C2的一端、變壓器Tl 的初級(jí)線圈一端相連，電容C2的另一端接地，此結(jié)構(gòu)的LC阻抗網(wǎng)絡(luò)能夠降低開(kāi)關(guān)管的電壓 應(yīng)力，減小損耗。
【附圖說(shuō)明】
[0014] 圖1是本實(shí)用新型的電路結(jié)構(gòu)圖。
[0015] 圖2是本實(shí)用新型是實(shí)施原理圖中關(guān)鍵點(diǎn)波形圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0017] 如圖1，本實(shí)用新型包括輸入濾波電容CU變壓器T1、開(kāi)關(guān)管KU副邊整流二極管 D1、輸出濾波電容Co、負(fù)載Ro和LC阻抗網(wǎng)絡(luò)，所述LC阻抗網(wǎng)絡(luò)一端分別與輸入濾波電容 Cl一端、輸入端相連，輸入濾波電容Cl另一端接地，LC阻抗網(wǎng)絡(luò)另一端與變壓器Tl的初級(jí) 線圈一端相連，變壓器Tl的初級(jí)線圈另一端經(jīng)開(kāi)關(guān)管Kl接地，變壓器Tl的次級(jí)線圈一端 經(jīng)副邊整流二極管Dl分別與輸出濾波電容Co的一端和負(fù)載Ro的一端相連；變壓器Tl的 次級(jí)線圈另一端分別與濾波電容Co的另一端和負(fù)載Ro的另一端相連。
[0018] 所述LC阻抗網(wǎng)絡(luò)包括濾波電感Ll和電容C2,濾波電感Ll的一端分別與輸入濾波 電容Cl一端、輸入端相連，濾波電感Ll的另一端分別與電容C2的一端、變壓器Tl的初級(jí) 線圈一端相連，電容C2的另一端接地。輸入電壓（濾波電容Cl兩端電壓）為化n，實(shí)際疊 加到反激變換器端口的電壓為C2兩端電壓化nl。
[0019] 電路工作時(shí)序如圖2所示。
[0020] TO時(shí)刻開(kāi)關(guān)管Kl開(kāi)通，電容C2兩端電壓與電容Cl兩端電壓相等，等于輸入電壓 化n。隨著Kl導(dǎo)通，流過(guò)Kl的電流上升，能量從電容C2轉(zhuǎn)移到變壓器Tl的等效電感中，C2 兩端的電壓下降。 陽(yáng)02UTl時(shí)刻開(kāi)關(guān)管關(guān)斷，C2上的電壓下降到Umin，Kl兩端電壓等于Umin與反射電壓 之和。在傳統(tǒng)的反激變換器中，Tl時(shí)刻的關(guān)斷電壓為輸入電壓化n與反射電壓之和。也就 是說(shuō)，通過(guò)在輸入側(cè)串聯(lián)濾波網(wǎng)絡(luò)的方法，將反激變換器的關(guān)斷電壓降低了Uin-Umin。Tl 到T2期間C2充電，電壓上升。副邊二極管Dl續(xù)流。
[0022] T2時(shí)刻Dl續(xù)流結(jié)束。C2繼續(xù)充電，電壓上升。 陽(yáng)02引T3時(shí)刻C2充電完成，C2兩端的電壓等于Uin。
[0024] T4時(shí)刻開(kāi)關(guān)管Kl導(dǎo)通。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種降低反激變換器開(kāi)關(guān)管損耗的電路，其特征在于，包括輸入濾波電容C1、變壓 器T1、開(kāi)關(guān)管K1、副邊整流二極管D1，輸出濾波電容Co、負(fù)載Ro和LC阻抗網(wǎng)絡(luò)，所述LC阻 抗網(wǎng)絡(luò)一端分別與輸入濾波電容C1 一端、輸入端相連，輸入濾波電容C1另一端接地，LC阻 抗網(wǎng)絡(luò)另一端與變壓器T1的初級(jí)線圈一端相連，變壓器T1的初級(jí)線圈另一端經(jīng)開(kāi)關(guān)管K1 接地，變壓器T1的次級(jí)線圈一端經(jīng)副邊整流二極管D1分別與輸出濾波電容Co的一端和負(fù) 載Ro的一端相連；變壓器T1的次級(jí)線圈另一端分別與濾波電容Co的另一端和負(fù)載Ro的 另一端相連。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種降低反激變換器開(kāi)關(guān)管損耗的電路，其特征在于，所述 LC阻抗網(wǎng)絡(luò)包括濾波電感L1和電容C2,濾波電感L1的一端分別與輸入濾波電容C1 一端、 輸入端相連，濾波電感L1的另一端分別與電容C2的一端、變壓器T1的初級(jí)線圈一端相連， 電容C2的另一端接地。
【專利摘要】一種降低反激變換器開(kāi)關(guān)管損耗的電路，包括輸入濾波電容C1，負(fù)載Ro、LC阻抗網(wǎng)絡(luò)，所述LC阻抗網(wǎng)絡(luò)一端分別與輸入濾波電容C1一端、輸入端相連，輸入濾波電容C1另一端接地，LC阻抗網(wǎng)絡(luò)另一端與變壓器T1的初級(jí)線圈一端相連，變壓器T1的初級(jí)線圈另一端經(jīng)開(kāi)關(guān)管K1接地，變壓器T1的次級(jí)線圈一端經(jīng)副邊整流二極管D1分別與輸出濾波電容Co的一端和負(fù)載Ro的一端相連；變壓器T1的次級(jí)線圈另一端分別與濾波電容Co的另一端和負(fù)載Ro的另一端相連。本實(shí)用新型能夠降低開(kāi)關(guān)管關(guān)斷電壓，減小損耗，提高變換器效率及功率密度。較低的關(guān)斷電壓能夠降低開(kāi)關(guān)器件的損耗，可選用低耐壓等級(jí)的開(kāi)關(guān)器件。
【IPC分類】H02M3/28
【公開(kāi)號(hào)】CN204993062
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520721859
【發(fā)明人】袁慶民
【申請(qǐng)人】西安特銳德智能充電科技有限公司
【公開(kāi)日】2016年1月20日
【申請(qǐng)日】2015年9月17日