[發明專利]用于橋式整流電路中的二極管吸收電路

有效

• 申請號: 200810031423.4
• 申請日: 2008-05-30
• 公開（公告）號: CN101282092A
• 公開（公告）日: 2008-10-08
• 發明（設計）人: 趙林沖;湯世娟
• 申請（專利權）人: 長沙圣奧科技有限公司
• 主分類號: H02M7/06
• 分類號: H02M7/06;H02M1/32
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所
• 代理人: 顏勇

技術領域

本發明屬于電子技術領域，涉及一種用于橋式整流電路中的二極管吸收電路。

背景技術

在高壓輸出的開關電源中，如輸出電壓大于100V時，副邊輸出常用到橋式整流電路，由于變壓器漏感的存在，使得二極管在關斷時會產生很高的電壓尖峰，過高的電壓尖峰會損壞二極管，所以經常要加尖峰抑制電路來吸收電壓尖峰，以保護二極管。

傳統的橋式變換電路中，常規的電壓尖峰抑制電路(即二極管吸收電路)是在變壓器的副邊繞組加上RC阻容吸收電路。傳統的二極管吸收電路如圖1所示電路中的R1和C1。傳統的橋式變換電路中，變壓器T1的原副邊電壓波形如圖2所示。

傳統吸收電路的缺點是吸收電阻R1上的損耗相當大，吸收電阻R1要選用較大功率的電阻。具體分析如下：

如圖1和圖2所示，在一個開關周期中，吸收電阻R1的損耗產生在t1a、t2a、t3a、t4a時刻。

吸收電阻R1上的損耗為：

P_R1＝4*(1/2)*C1*(Vin1*Ns1/Np1)*(Vin1*Ns1/Np1)*Fs1

其中Fs1為開關頻率，Fs1＝1/Ts1，Ts1為圖1所示電路的開關周期；C1為電容C1的容值，Vin1為變壓器原邊電壓的理論峰值，Np1和Ns1分別是變壓器原邊和副邊的匝數。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，提供一種用于橋式整流電路中的二極管吸收電路，與傳統的二極管吸收電路相比，該二極管吸收電路可以在保持原有吸收性能的同時，大大降低能耗。

本發明為解決上述技術問題所采用的技術方案是：

一種用于橋式整流電路中的二極管吸收電路，包括整流橋、電感L2和電容C4，電感L2的一端接整流橋的輸出端P，另一端M接電容C4的正極，電容C4的負極接整流橋的另一個輸出端Q，其特征在于，還包括電容C3、電阻R2、二極管D9和D10；

電容C3的一端接整流橋的輸出端P，另一端接二極管D9的負極，二極管D9的正極接整流橋的輸出端Q；

電阻R2的一端接二極管D9的負極，另一端接二極管D10的正極，二極管D10的負極接電感L2的M端。

電容C3為1～10nF的無感吸收電容。電阻R2的值為10～100歐姆。

附圖說明

圖1是橋式電路中的傳統二極管吸收電路圖；

圖2是傳統橋式電路的變壓器原副邊電壓波形圖：(a)為原邊電壓波形圖(b)為副邊電壓波形圖；

圖3是本發明提出的橋式電路中的二極管吸收電路圖；

圖4是本發明提出的二極管吸收電路中變壓器原副邊電壓波形圖：(a)為原邊電壓波形圖(b)為副邊電壓波形圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步說明。

實施例1：

用于橋式整流電路中的二極管吸收電路如圖3所示，二極管吸收電路由C3、D9、R2、D10組成。C3一般為1nF到10nF之間的無感吸收電容，R2一般為10歐姆到100歐姆的吸收電阻，D9和D10配合C3和R2一起完成吸收功能。L2是濾波電感，與濾波電容C4一起完成對變壓器副邊橋式整流后的脈動電壓的平滑濾波，保證輸出電壓Vo2是平滑的直流。

在本例中，變壓器T2的原副邊電壓波形如圖4所示。

本例中的二極管吸收電路的優點是電阻R2上的損耗相比傳統的電路要小，而吸收效果相差無幾。具體分析如下：

如圖3和圖4所示，在一個開關周期中，改進型二極管吸收電路(即本專利中的二極管吸收電路)中吸收電阻R2的損耗產生在t1b、t3b時刻。而在t2b、t4b時刻，電容C3上的儲能通過D9和L2饋到了輸出電容C4上。

對于每一個周期(即圖3所示的一個開關周期Ts2)，副邊的電壓只在t1b、t2b、t3b和t4b時發生變化，各二極管的導通或截止狀態也只在上述時刻發生改變，而且在電路進入穩態時，對于不同的周期，電路的運行和變化狀態均與下述分析的情況一致：

在t1b時刻，二極管D5和D8維持導通，二極管D6和D7截止，變壓器副邊電壓(Vin2*Ns2)/Np2通過L2向C4充電的同時，還通過C3、R2和D10向C4充電，當C3上的電壓為((Vin2*Ns2)/Np2-Vo2)時通過C3、R2和D10向C4充電過程結束，此時C3上儲存的電壓為((Vin2*Ns2)/Np2-Vo2)。