[發(fā)明專利]一種正反激變換器的輸出倍壓電路

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011347843.0
• 申請日: 2020-11-26
• 公開（公告）號: CN112491280B
• 公開（公告）日: 2022-04-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 金亮;鄭滿鵬;馮剛
• 申請（專利權(quán)）人: 廣州金升陽科技有限公司
• 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)明公開了一種正反激變換器的輸出倍壓電路，應(yīng)用在低電壓輸入、高電壓輸出的開關(guān)電源產(chǎn)品上。輸出倍壓電路將變壓器繞組電壓倍壓后再供給輸出端，能夠有效減少變壓器繞組的圈數(shù)，降低變壓器的設(shè)計難度。本發(fā)明中的電容器C3作為一種跨接在變壓器繞組端口和輸出端口之間的能量儲存器件，在變換器處于反激工作過程時，形成一條連接變壓器與輸出端口的回路，使得變壓器在反激工作狀態(tài)時也能夠給輸出端口供能，有效降低輸出端紋波電壓。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及正反激變換器領(lǐng)域，特別涉及輸出倍壓電路。

背景技術(shù)

目前在很多領(lǐng)域上使用到DCDC高壓產(chǎn)品，一般采用反激基本拓?fù)?，輸出采用多繞組倍壓整流方案。通過將多個繞組串聯(lián)的方法，達(dá)到抬高輸出電壓的目的，但上述方法存在一定的局限性。

采用多繞組整流然后再進行串聯(lián)升壓的方式，輸出電壓越高，變壓器需要的繞組就越多。對于變壓器設(shè)計來說，體積就難以做小。同時，多繞組串聯(lián)升壓的方案，輸出電壓越高，變壓器繞組間的電壓壓差越大，變壓器的耐壓問題會變得尤為突出，加大變壓器的選型及設(shè)計難度。對于產(chǎn)品的設(shè)計開發(fā)來說，是非常不利的。

本領(lǐng)域現(xiàn)有技術(shù)一種正反激電路的具體電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，如圖1所示，一種正反激式開關(guān)電源電路(正反激變換器)，應(yīng)用于輸出電壓遠(yuǎn)高于輸入電壓的升壓場合，包括原邊電路、變壓器T1與副邊電路，原邊電路包括開關(guān)管TR1，輸入電壓正與變壓器T1的1端電聯(lián)接，變壓器T1的2端與開關(guān)管TR1的漏極連接，開關(guān)管TR1的源極與輸入電壓負(fù)電聯(lián)接，副邊電路包括二極管D1、二極管D2、二極管D3、電容C1、電容C2、電容C4，變壓器T1的1端和3端互為同名端；變壓器T1的4端電聯(lián)接電容C2的一端和二極管D1的陽極，電容C2的另一端電聯(lián)接二極管D2的陽極和電容C4的另一端，二極管D2的陰極電聯(lián)接變壓器T1的3端和電容C1的另一端，二極管D1的陰極電聯(lián)接電容C1的一端和二極管D3的陽極，二極管D3的陰極電聯(lián)接電容C4的一端。

DCDC高壓產(chǎn)品對于輸出端紋波有著非常嚴(yán)苛的要求，輸出端紋波作為DCDC高壓產(chǎn)品的關(guān)鍵性能，做的越小，產(chǎn)品的競爭力也就越強。上述現(xiàn)有電路拓?fù)浯嬖谝粋€比較明顯的問題就是其輸出端紋波難以做小。

變換器在反激工作狀態(tài)時，需要單獨由儲能電容器C4向輸出端口提供能量，因此對儲能電容器C4容量要求比較高，同時令產(chǎn)品的紋波很難做小，具體分析如下：

開關(guān)管TR1開通時，變換器處于正激工作狀態(tài)。此時變壓器T1的2端與3端為正，1端與4端為負(fù)。副邊電路存在的變壓器供電回路為：地線端子GND→電容器C2→變壓器T1的4端→變壓器T1的3端→電容器C1→二極管D3→輸出端口Vo。變壓器在給輸出端口Vo供能的同時，一部分能量儲存到電容器C4中。

開關(guān)管TR1關(guān)斷時，變換器處于反激工作狀態(tài)。此時變壓器T1的1端與4端為正，2端與3端為負(fù)。副邊電路存在的兩個變壓器供電回路為：供電回路①，變壓器T1的3端→變壓器T1的4端→二極管D1→電容器C1→變壓器T1的3端；供電回路②，變壓器T1的3端→變壓器T1的4端→二極管D2→電容器C2→變壓器T1的3端。反激工作狀態(tài)時的兩個供電回路都沒有給輸出端口Vo提供能量，此時的輸出端口Vo能量由正激工作狀態(tài)時儲存在電容器C4中的能量供給，電容器C4使變換器相當(dāng)于工作在半波整流狀態(tài)，其輸出端的紋波自然難以做小。

此外，電容器C4的容量對輸出端的紋波也有很大的影響，為了滿足產(chǎn)品的紋波要求，電容器C4的容值必須適當(dāng)取大。加上電容器C4兩端的電應(yīng)力比較大，約等于變壓器T1的副邊繞組電壓的3倍。這對于電容器C4的設(shè)計選型來說是非常不利的。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒如此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提出一種正反激變換器的輸出倍壓電路，該電路能有效解決變換器輸出紋波過大的問題。同時使得產(chǎn)品的設(shè)計及物料選型簡單，使這種拓?fù)涓菀桩a(chǎn)品化。