[發明專利]一種軟開關反激式變換器

有效

• 申請號: 201710568742.8
• 申請日: 2017-07-13
• 公開（公告）號: CN107248812B
• 公開（公告）日: 2023-06-27
• 發明（設計）人: 湯能文;朱昌亞;洪光岱
• 申請（專利權）人: 天寶電子(惠州)有限公司;惠州市錦湖實業發展有限公司
• 主分類號: H02M1/32
• 分類號: H02M1/32
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 溫旭

本發明提供一種次級控制的一種軟開關反激式變換器，包括變壓器、輸入電路和輸出電路；輸入電路包括串聯接入初級繞組的電源輸入端和控制開關；還包括第一二極管、第二二極管、電阻和電容；電容、第一二極管和電阻依次串聯，且第一二極管的陰極與電容連接；第二二極管并聯接入第一二極管和電阻，且第二二極管的陽極與第一二極管的陰極連接；初級繞組的同名端與電源輸入端的正極連接。本發明提供一種次級控制的軟開關反激式開關電源變換器，使得其開關管能軟關斷，次級整流管能軟開通，開關損耗降低，效率提高，同時使得開關管兩端因變壓器漏感產生的電壓尖峰得到抑制，使得反激式開關電源變換器EMI特性得到優化。

技術領域

本發明涉及反激式變換器的技術領域，特別是涉及一種次級控制的軟開關反激式變換器。

背景技術

反激式變壓器，或稱轉換器、變換器，因其輸出端在原邊繞組斷開電源時獲得能量故而得名，當變壓器的初級線圈正好被直流脈沖電壓激勵時，變壓器的次級線圈沒有向負載提供功率輸出，而僅在變壓器初級線圈的激勵電壓被關斷后才向負載提供功率輸出。

傳統反激式變換器廣泛地應用在中低功率的開關電源中，發展趨勢是高頻小型化、高功率密度、高效率、低成本。傳統反激式變換器的功率開關是硬開關，開關損耗大，效率低，只能低頻運行，不能滿足節能、小型化等要求；傳統反激式變換器的變壓器存在漏感，在開關管關斷時，開關管兩端的電壓會出現相當高的尖峰電壓，造成功率開關的損壞以及帶來EMI不良的問題；傳統反激式變換器的次級整流二極管也是硬開通和硬關斷，損耗比較大，同時二極管兩端也會出現比較高的尖峰電壓，造成功率開關的損壞以及帶來EMI不良的問題。

目前，為了提高反激式變換器的效率和降低開關器件的電壓應力，多采用軟開關的準諧振控制技術以及軟開關的有源箝位技術。在軟開關的準諧振控制的電源變換器中，功率開關管在其寄生電容兩端的諧振電壓波的波谷底處導通，能降低部分開通損耗，但開關管是硬關斷，損耗比較大，特別是當開關頻率提高時，關斷損耗將更大；在軟開關的有源箝位控制的電源變換器中，通過控制有源箝位開關管在反并聯二極管續流期間開通開關管從而實現零電壓開通同時實現漏感引起的尖峰電壓的吸收，但有源箝位控制技術仍然不能實現開關管是軟關斷，只能降低尖峰電壓的吸收電路的損耗，而且有源箝位控制電路復雜，限制了此項技術的推廣使用。

發明內容

本發明的發明目的在于提供一種次級控制的軟開關反激式變換器，采用本發明提供的技術方案解決了現有反激式變換器的開關不是零電壓關斷，因而開關損耗比較大，效率低的問題；因變壓器漏感引起的電壓尖峰損壞開關管的問題以及帶來的EMI不良的問題；次級整流二極管因硬開通和硬關斷引起的損耗、電壓尖峰以及EMI特性不良的問題。

為了解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案為：一種軟開關反激式變換器，包括變壓器、接入所述變壓器的初級繞組的輸入電路以及接入所述變壓器的次級繞組的輸出電路；所述輸入電路包括串聯接入所述初級繞組的電源輸入端和控制開關；所述輸出電路包括接入所述次級繞組的電源輸出端和濾波電路；還包括保護電路；所述保護電路包括第一二極管、第二二極管、電阻和電容；所述電容、第一二極管和電阻依次串聯，且所述第一二極管的陰極與所述電容連接；所述第二二極管并聯接入所述第一二極管和電阻，且所述第二二極管的陽極與所述第一二極管的陰極連接；所述初級繞組的同名端與電源輸入端的正極連接；所述保護電路并聯接入所述次級繞組，所述第二二極管的陰極與所述次級繞組的同名端連接，所述電容與所述次級繞組的異名端連接。

優選的，所述保護電路還包括電感；所述第一二極管、電阻和電感依次串聯，且與所述第二二極管并聯。

優選的，所述控制開關為開關管，所述開關管串聯接入所述變壓器的初級繞組。

優選的，所述濾波電路包括極性電容和次級整流管；所述極性電容并聯接入所述電源輸出端，且所述極性電容的正極與所述電源輸出端的正極連接；所述次級整流管的陽極與所述電源輸出端的負極連接，陰極與所述第二二極管的陰極連接。