[發(fā)明專利]一種新型提高反激電源輸出功率和提高效率的方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202011058394.8
• 申請日: 2020-09-30
• 公開（公告）號: CN112234834A
• 公開（公告）日: 2021-01-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 夏乾華
• 申請（專利權(quán)）人: 鑫金微半導(dǎo)體（深圳）有限公司
• 主分類號: H02M3/335
• 分類號: H02M3/335
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明提供一種實現(xiàn)寬范圍電壓輸入大功率高效率反激電源拓撲架構(gòu)的方法。通過此電路可以支持寬范圍電壓工作,增大反激拓撲架構(gòu)開關(guān)電源的輸出功率,并且提高開關(guān)電源效率,并且在同一電壓輸出端實現(xiàn)同步整流電路可并聯(lián)使用,解決在同一電壓輸出端傳統(tǒng)反激帶內(nèi)置同步整流控制IC的整流管并聯(lián)使用可靠性差，甚至不能使用問題，做大電流輸出時可減少電源次級損耗,減少發(fā)熱。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于開關(guān)電源電路設(shè)計領(lǐng)域，一種實現(xiàn)寬范圍電壓輸入大功率高效率反激電源拓撲架構(gòu)的方法。

背景技術(shù)

目前在開關(guān)電源設(shè)計，反激拓撲架構(gòu)因為輸出繞組同一電壓輸出用一個繞組，單管反激通常只能做到150W以下，輸出電流不超過12A，如果輸出功率過大，或輸出電流過大，因為占空比開得太大，導(dǎo)致次級整流導(dǎo)通時間長損耗太大，或者為減小占空比，初級開關(guān)管會因為反向尖峰高，導(dǎo)致要選用非常高耐壓的開關(guān)管，高耐壓的開關(guān)管成本高，市面上因用量少，也不好采購；采用雙管反激，雖然可以解決初級開關(guān)管耐壓問題，但單繞組同一輸出電壓還是不能解決次級輸出電流大，導(dǎo)致的次級整流損耗大問題，尤其是低壓大電流產(chǎn)品；

對于大電流輸出電源，設(shè)計中通常會用到同步整流，但對于內(nèi)置同步整流控制IC和場效應(yīng)管的整流管，無法支持并聯(lián)，單管無法支持過大電流。同時采用雙管反激做寬范圍電壓輸入時若沒有PFC電路支持,則因占空比限制,在低壓輸入電壓段會若占空比超過50%時,電源會不工作或炸機。

采用正激輸出，可做大功率，但輸出需要一大型儲能電感，成本高，體積大；采用LLC電路，輸入需另加LC諧振電路，調(diào)試復(fù)雜，成本高。雙管正激和LLC電路若無PFC電路支持，也不能很好地支持寬范圍電壓輸入工作。

發(fā)明內(nèi)容

針對如上缺陷，我們發(fā)明一種新的反激電源拓撲結(jié)構(gòu)，來提升反激電源的支持輸出功率和解決做大電流輸出時減少次級損耗，特別是更可靠地支持同步整流并聯(lián)問題，同時地成本支持寬范圍輸入電壓工作。

開關(guān)電源電路拓撲架構(gòu)采用有源鉗位反激，初級有源鉗位吸收開關(guān)管為場效應(yīng)管，接變壓器輸入繞組下端，PWM控制主開關(guān)管為N型場效應(yīng)管或IGBT,PWM控制主開關(guān)管的D腳漏極（IGBT為C極）接變壓器輸入繞組下端。吸收開關(guān)管與PWM主開關(guān)管的輸入驅(qū)動信號相位相反，兩管的開啟與關(guān)斷之間有適當(dāng)?shù)腻e位延遲時間。

如此，可以降低開關(guān)管反向關(guān)斷尖峰，并且可以使用常規(guī)耐壓開關(guān)管，不用采用高耐壓開關(guān)管，如此可以支持初級提供更大功率，并且支持寬范圍輸入電壓工作，占空比超過50%也能工作。同時開關(guān)電源主變壓器線圈設(shè)計采用反激繞法，有且至少有一個同輸出電壓的次級繞組為兩個繞組并繞繞法，并且此次級同輸出電壓端采用變壓器并繞雙繞組輸出分別整流后再并聯(lián)，此并聯(lián)架構(gòu)可以支持高功率大電流輸出，也能更好地支持同電壓輸出中同步整流的并聯(lián)問題。

如此，可以提高反激電源輸出功率和提高效率，同時支持電源寬范圍輸入電壓工作。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明具體實施方式或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對具體實施方式或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹。在所有附圖中，類似的元件或部分一般由類似的附圖標(biāo)記標(biāo)識。附圖中，各元件或部分并不一定按照實際的比例繪制。

圖1一種新型支持寬范圍輸入電壓高效率大功率反激電源電路方法示意圖

注釋：

1.Q1: 鉗位開關(guān)管 2.Q2:開關(guān)管

3.D1,D2:整流二極管

4.Trans:變壓器 5.C1:輸入濾波電容

6.C2:鉗位吸收電容 7.R1:電阻（限流檢測用）