[實用新型]一種高轉換效率的大功率開關電源

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200820227714.6
• 申請日: 2008-12-08
• 公開（公告）號: CN201312261Y
• 公開（公告）日: 2009-09-16
• 發(fā)明（設計）人: 王京民;韓玉杰;蘭建克;王麗芬
• 申請（專利權）人: 石家莊國耀電子科技有限公司
• 主分類號: H02M3/28
• 分類號: H02M3/28;H02M1/14
• 代理公司: 石家莊冀科專利商標事務所有限公司
• 代理人: 李羨民;高錫明

技術領域

本實用新型涉及一種用于大功率直流-直流轉換的開關電源，屬電源技術領域。

背景技術

隨著電力電子技術的不斷發(fā)展，開關電源越來越多地應用于各種電力電子設備中，提高開關電源的轉換效率對節(jié)能降耗具有重要意義。常規(guī)開關電源由于脈寬占空比低，效率較低。現(xiàn)有的提高開關電源轉換效率的方法一般都是將開關管的開、關動作設置在零電流或零電壓時刻。但實現(xiàn)零電壓、零電流開關對線路布局、變壓器分布、電容、電感要求都比較高，實施難度較大。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術的不足、提供一種易于實施的高轉換效率的大功率開關電源。

本實用新型所稱問題是以下述技術方案實現(xiàn)的：

一種高轉換效率的大功率開關電源，由兩個脈沖變壓器、兩個開關管和兩個整流二極管組成，第一脈沖變壓器的原邊線圈經(jīng)第一整流管接輸入直流電源，副邊線圈經(jīng)第一整流二極管接負載；第二脈沖變壓器的原邊線圈經(jīng)第二整流管接輸入直流電源，副邊線圈經(jīng)第二整流二極管接負載；第一脈沖變壓器和第二脈沖變壓器的原邊并接在同一直流電源上。

上述高轉換效率的大功率開關電源，在兩個脈沖變壓器副邊線圈的輸出回路中各設置一個濾波電感和一個續(xù)流二極管。

上述高轉換效率的大功率開關電源，在兩個脈沖變壓器與輸入直流電源之間各設置一個濾波電感和一個濾波電容。

本實用新型由兩個脈沖變壓器、兩個開關管和兩個整流二極管構成兩個單端正激電路，兩個開關管由兩個相位相差180度、占空比大于的50％的脈沖信號控制時，它們次級的輸出波形將產(chǎn)生疊加，使開關損耗大大降低。同時由于兩開關管的開、關動作不設置在零電流或零電壓時刻，降低了實施難度。本實用新型不僅轉換效率高，節(jié)約能源，而且容易實施。

附圖說明

下面結合附圖對本實用新型作進一步詳述。

圖1是本實用新型的電原理圖；

圖2是電流、電壓波形圖。

圖中各標號為：T₁、第一脈沖變壓器；T₂、第二脈沖變壓器；K₁～K₂、開關管；D₁、第一整流二極管；D₃、第二整流二極管；D₂、D₄、續(xù)流二極管；C₁～C₃、濾波電容；L₁～L₄、濾波電感；U_A、A點電壓；U_B、B點電壓；U_C、C點電壓；UD、D點電壓；I₁、T₁原邊線圈電流；I₂、T₂原邊線圈電流。

具體實施方式

參看圖1，輸入直流電源VIN經(jīng)L₁和C₁、L₂和C₂兩路濾波電路分別給T1、T2、供電，K1、K2工作于開關狀態(tài)，采用功率MOS管或IGBT，由控制電路控制驅(qū)動。次級由變壓器次級線圈、整流二極管D1、D3，續(xù)流二極管D2、D4、小電感L3、L4組成，C3是濾波電容。工作時，K1、K2工作脈沖相差180度，且占空比都大于50％。

參看圖2，在t1時刻，K1導通，i1給T1原邊線圈充電。A點電壓UA下降。通過變壓器T1耦合其副邊繞組中產(chǎn)生電流，C電電壓UC升高，D1導通，經(jīng)L3給C3充電，提供輸出電壓、電流，電源回路建立。

在t2時刻，K2導通。i2給T2原邊線圈充電，B點電壓UB下降，通過變壓器T2耦合，其副邊繞組中產(chǎn)生電流，D點電壓UD升高，D3導通，經(jīng)L4給C3充電，提供輸出電壓電流。

在t3時刻，K1關斷，i1達到最大開始減小，A點電壓UA降到最低，T1停止，變壓器T1開始復位。

在t4時刻，K1關斷，i1達到零，變壓器T1復位。

在t5時刻，K1導通，T1第二個周期開始。

在t6時刻，K2斷開，i2達到最大，開始減小，B點電壓UB降到最低，T2停止，變壓器T2開始復位。

在t7時刻，K2關斷，i2達到零，變壓器T2復位。

在t8時刻，K2導通，T2第二個周期開始。

輸出經(jīng)兩路疊加后，無電感續(xù)流狀態(tài)，理論上可以省掉濾波電感，降低成本，考慮到對電容沖擊和空載等因素，增設一個小電感L3、L4。變壓器變比由輸入與輸出電壓比即：VIN∶VOUT決定，輸出負載變化時，可以調(diào)整脈寬來適應，脈寬在45％-85％之間調(diào)整，脈寬調(diào)制器由DSP芯片編程實現(xiàn)。