[實用新型]一種有源鉗位吸收電路

有效

• 申請號: 202020435514.0
• 申請日: 2020-03-30
• 公開（公告）號: CN211456992U
• 公開（公告）日: 2020-09-08
• 發明（設計）人: 巴騰飛;鞏勝利;張強;楊奇;張勇
• 申請（專利權）人: 鄭州精益達汽車零部件有限公司
• 主分類號: H02M1/32
• 分類號: H02M1/32;H02M7/217
• 代理公司: 鄭州中原專利事務所有限公司 41109
• 代理人: 李想

本實用新型公開了一種有源鉗位吸收電路，包括具有一次繞組和二次繞組的變壓器、第一整流元件、第二整流元件、感性元件和第一容性元件，第二容性元件，第三整流元件，第三容性元件，第四整流元件，驅動電路，該驅動電路用于第三整流元件和第四整流元件在導通和截止狀態之間進行切換。本實用新型的有源鉗位吸收電路應用于全波整流電路，選用P溝道MOSFET簡化驅動電路，有效抑制整流元件關斷過程中的電壓尖峰及振蕩問題，提高系統穩定性；由于將吸收存儲到容性元件的能量釋放到輸出側，還能在一定程度上提高系統效率。

技術領域

本實用新型屬于功率變換器整流電路領域，具體涉及一種有源鉗位吸收電路。

背景技術

隨著電力電子技術的發展，DCDC變換器向高功率密度、高效率的方向發展，變換器的整流電路中開關管關斷過程中存在電壓尖峰過高及振蕩的問題。為提高系統效率，可以采用軟開關控制技術，來減低開關管開關過程中的損耗，但是其控制方式相對復雜，且不能完全消除開關損耗。另外，也可以采用損耗更低的第三代半導體如SiC、GaN器件，以降低開關損耗，但是其成本較高。在上述兩種方案的基礎上，還可在變換器中增加吸收電路，抑制開關過程中的電壓過沖及振蕩，以降低開關損耗。

吸收電路常用的是RC阻尼吸收電路，RC阻尼吸收電路只是將損耗進行了轉移，并不能提高系統效率。而有源鉗位吸收電路則是低損或無損吸收電路，可將開關過程中存儲的能量回饋到輸入、輸出側，或作為其他單元的供電使用。現有有源鉗位吸收電路形式多樣化，不同結構適用于不同的電路拓撲，且器件組成、控制方式各不相同。

現有發明專利CN1192472C公開了一種整流器電路和用于降低該電路中不理想電壓尖峰的方法，其采用了二極管和電容串聯的結構，適用于全波同步整流、半波同步整流、全波二極管整流及半波二極管整流中的電壓過沖吸收。開關管關斷過程中變壓器漏感和結電容諧振產生的能量會存儲到電容中，電容中的能量會用于驅動整流管的導通和關斷。本方案的鉗位吸收電路結構簡單，但電容兩端的電壓會隨著輸入電壓的不同而變化。因此還需要額外的調理電路才能將電容中的能量應用到驅動電路中，實現方式較為復雜。

哈工大碩士論文《5kW移相全橋ZVS DC/DC變換器的研究》第2.2.4節提供了另一種方案，該方案適用于全橋同步整流和全橋二極管整流，在整流橋后端有一個有源鉗位吸收電路，吸收電路由電容和P溝道MOEFET組成。當任一整流管關斷時，開關回路諧振產生的電流流過電容和P溝道MOSFET的寄生二極管，能量存儲在電容中，當振蕩過程結束后，通過控制P通道MOSFET的導通，將電容中存儲的能量釋放到輸出側。此方案中，主要的損耗是P溝道MOEFET寄生二極管的導通損耗，損耗低，但只適用于全橋整流電路。

實用新型內容

針對上述整流電路中開關管關斷過程中電壓尖峰過高及振蕩的問題，本實用新型的目的是提供一種適用于全波整流電路的、低損耗的有源鉗位吸收電路。

本實用新型的目的是通過以下技術方案實現的。

一種有源鉗位吸收電路，包括具有一次繞組和二次繞組的變壓器、第一整流元件、第二整流元件、感性元件和第一容性元件，該第一整流元件具有聯接變壓器二次繞組第一末端的第一接線端和聯接到參考電壓的第二接線端，該第二整流元件具有聯接變壓器二次繞組第二末端的第一接線端和聯接到參考電壓的第二接線端，該感性元件具有一個聯接到變壓器二次繞組的第一末端和一個包含整流器電路輸出端的第二末端，該第一容性元件具有聯接到所述感性元件第二末端的第一接線端和聯接到參考電壓的第二接線端，還包括：

第二容性元件，該第二容性元件具有聯接變壓器二次繞組第一末端的第一接線端和第二接線端；

第三整流元件，該第三整流元件具有聯接第二容性元件第二接線端的第一接線端和聯接到參考電壓的第二接線端，以及與一驅動電路聯接的第三接線端；

第三容性元件，該第三容性元件具有聯接變壓器二次繞組第二末端的第一接線端和第二接線端；