[發明專利]副邊單繞組自復位正激變換電路的設計方法

在審

• 申請號: 201610286037.4
• 申請日: 2016-05-03
• 公開（公告）號: CN105703627A
• 公開（公告）日: 2016-06-22
• 發明（設計）人: 劉樹林;王朝英;曹劍;員翠平;黃治;汪倩倩;郭瑞峰
• 申請（專利權）人: 西安科技大學
• 主分類號: H02M3/335
• 分類號: H02M3/335
• 代理公司: 西安創知專利事務所 61213
• 代理人: 譚文琰

本發明公開了一種副邊單繞組自復位正激變換電路的設計方法，包括步驟：一、選擇組成正激變換器主電路的合適參數的高頻變壓器T1、開關管Q1、二極管D1、二極管D2、電感L1和電容C1；二、連接高頻變壓器T1、開關管Q1、二極管D1、二極管D2、電感L1和電容C1，組成正激變換器主電路；三、選擇組成勵磁能量存儲電路的合適參數的二極管D3和電容C2；四、連接二極管D3和電容C2，組成勵磁能量存儲電路，并與正激變換器主電路連接；五、選擇組成勵磁能量轉移電路的合適參數的二極管D4和電感L2；六、連接二極管D4和電感L2，組成勵磁能量轉移電路，并與正激變換器主電路連接。本發明方法步驟簡單，設計合理，實用性強。

技術領域

本發明屬于開關電源技術領域，具體涉及一種副邊單繞組自復位正激變換電路的設計方法。

背景技術

在眾多的開關電源電路拓撲中，正激變換器電路結構簡單、成本低、輸入輸出電氣隔離、工作可靠性高等諸多優異的性能特點，使其受到業界廣泛關注。由于正激變換器的變壓器磁芯單向磁化且本身沒有磁復位功能，可能引起磁芯飽和等問題，在很大程度上限制了正激變換器的推廣，所以必須附加磁復位電路來避免磁芯飽和。目前正激變換器磁復位電路的種類較多，但大部分都需要外加其他電路，不利于電源模塊的小型化。

常見的磁復位方式主要包括：RCD電路磁復位、復位繞組磁復位、LCD諧振磁復位、有源鉗位等，其主要機理是將開關管關斷后變壓器上的勵磁能量返還給輸入電源，或者將這些能量消耗在電阻或者其他耗能器件上。RCD鉗位技術具有線路簡單等優點，其不足是將勵磁能量消耗在箝位電阻中，降低了系統的整體效率。有源鉗位技術實現磁復位是一種性能優良的方法，其不足是增加了變換器電路的復雜性及其設計難度與成本。采用磁復位繞組的正激變換器的優點是技術成熟可靠，勵磁能量可回饋到輸入電源中，但是附加的磁復位繞組使得變壓器結構復雜化，并增加了功率開關管的電壓應力。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于針對上述現有技術中的不足，提供一種副邊單繞組自復位正激變換電路的設計方法，其方法步驟簡單，設計合理，實現方便，實用性強，推廣應用價值高。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：一種副邊單繞組自復位正激變換電路的設計方法，所述副邊單繞組自復位正激變換電路包括正激變換器主電路、勵磁能量存儲電路和勵磁能量轉移電路，所述正激變換器主電路包括高頻變壓器T1、開關管Q1、二極管D1、二極管D2、電感L1和電容C1，所述開關管Q1的柵極與外部控制器的輸出端連接，所述開關管Q1的漏極與高頻變壓器T1的一次繞組W1的一端連接，所述高頻變壓器T1的一次繞組W1的另一端為正激變換器主電路的正極電壓輸入端IN+且與外部電源的正極輸出端連接，所述開關管Q1的源極為正激變換器主電路的負極電壓輸入端IN-且與外部電源的負極輸出端連接，所述二極管D1的陽極與高頻變壓器T1的二次繞組W2的一端連接，所述二極管D1的陰極和二極管D2的陰極均與電感L1的一端連接，所述電感L1的另一端與電容C1的一端連接且為正激變換器主電路的正極電壓輸出端OUT+，所述二極管D2的陽極和電容C1的另一端均與高頻變壓器T1的二次繞組W2的另一端連接且為正激變換器主電路的負極電壓輸出端OUT-；所述勵磁能量存儲電路包括二極管D3和電容C2，所述二極管D3的陽極與二極管D1的陰極連接，所述二極管D3的陰極與電容C2的一端連接，所述電容C2的另一端與二極管D1的陽極連接；所述勵磁能量釋放電路包括二極管D4和電感L2，所述二極管D4的陽極與二極管D3的陰極連接，所述二極管D4的陰極與電感L2的一端連接，所述電感L2的另一端與正激變換器主電路的正極電壓輸出端OUT+連接；其特征在于，該設計方法包括以下步驟：

步驟一、選擇組成正激變換器主電路的合適參數的高頻變壓器T1、開關管Q1、二極管D1、二極管D2、電感L1和電容C1，其具體過程如下：

步驟101、選取高頻變壓器T1，具體過程為：