專利名稱：一種有源鉗位吸收電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及有源吸收電路，更具體地說，涉及一種應(yīng)用于全橋以及半橋等輸出整流電路的有源鉗位吸收電路。
背景技術(shù)：
無源鉗位為了降低電壓應(yīng)力，采用RC等無源器件構(gòu)成的吸收電路，該電路通常將吸收的能量直接通過電阻等轉(zhuǎn)化成熱等無用功。有源鉗位為了降低電壓應(yīng)力，采用含有開關(guān)管等有源器件構(gòu)成的吸收電器，該種吸收電路通常能夠?qū)⑽盏哪芰坎糠洲D(zhuǎn)化成有用功，從而提高效率。能量轉(zhuǎn)移主要指電容之間電荷的轉(zhuǎn)移，反映了存儲在電容上面能量的變化。現(xiàn)有的應(yīng)用于全橋或者半橋等輸出整流電路的電路包括無源RC吸收電路或有源鉗位吸收電路，以全橋倍流整流電路為例。但該無源RC吸收電路或有源鉗位吸收電路存在以下缺陷如圖1所示，無源RC吸收電路，電阻、電容構(gòu)成無源鉗位的主要電路，該吸收電路，將吸收的能量通過電阻，電容轉(zhuǎn)化為熱量，因此效率最低，在大功率電流輸出時，該吸收電路損耗將非常大，嚴(yán)重影響了整機(jī)的效率；如圖2所示，有源鉗位吸收電路，電阻、電容、 開關(guān)管構(gòu)成有源鉗位主電路，該有源鉗位電路，通過吸收電容向輸出反饋能量，雖然能夠達(dá)到將部分吸收能量反饋至輸出做有用功，但利用率有限，部分能量還是通過電阻，開關(guān)管發(fā)熱損耗了，特征是在大電流，大功率輸出時較為明顯。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于針對上述技術(shù)缺陷，提供一種有源鉗位吸收電路，該一種有源鉗位吸收電路可提高吸收效率，使得整機(jī)效率能夠在較寬的輸入電壓范圍內(nèi)實現(xiàn)高效率，同時鉗位效果更好，整流管的電壓應(yīng)力更低。本實用新型的技術(shù)方案如下所述一種有源鉗位吸收電路，其特征在于包括變壓器，變壓器與整流電路連接；整流電路，整流電路分別與濾波輸出電路和吸收電路連接；吸收電路，吸收電路與能量轉(zhuǎn)移電路連接；能量轉(zhuǎn)移電路，能量轉(zhuǎn)移電路與能量反饋電路連接；驅(qū)動電路，驅(qū)動電路分別與吸收電路和能量轉(zhuǎn)移電路連接；能量反饋電路，能量反饋電路與濾波輸出電路連接；濾波輸出電路。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)的本實用新型，其特征還在于所述整流電路包括變壓器、開關(guān)管以及同步驅(qū)動信號。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)的本實用新型，其特征還在于所述吸收電路包括電阻、電容和二極管。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)的本實用新型，其特征還在于所述吸收電路包括電阻、電容和開關(guān)管。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)的本實用新型，其特征還在于所述能量轉(zhuǎn)移電路包括二極管。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)的本實用新型，其特征還在于所述能量反饋電路包括電容、二極管和開關(guān)管。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)的本實用新型，其特征還在于所述能量反饋電路還包括電感。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)的本實用新型，其特征還在于所述濾波輸出電路包括有極性電容。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)的本實用新型，其有益效果在于，本實用新型大大提高了鉗位吸收電路的效率，使得整機(jī)效率能夠在較寬的輸入電壓范圍內(nèi)實現(xiàn)高效率，同時鉗位效果更好， 整流管的電壓應(yīng)力更低。

[0023]圖1為現(xiàn)有的無源RC吸收電路圖；[0024]圖2為現(xiàn)有有源鉗位吸收電路圖；[0025]圖3為本實用新型電路框圖；[0026]圖4為本實用新型電路原理圖[0027]圖5為圖4的波形圖；[0028]圖6為本實用新型一具體實施例電路原理圖；[0029]圖7為本實用新型V5_ds和V7_gs的波形圖；[0030]圖8為本實用新型在圖7所示的tl t2內(nèi)的主要電流示意圖；[0031]圖9為本實用新型在圖7所示的t2 t3內(nèi)的主要電流示意圖；[0032]圖10為本實用新型在圖7所示的t3 t4內(nèi)的主要電流示意圖[0033]圖11為本實用新型進(jìn)一步優(yōu)化電路原理圖一；[0034]圖12為本實用新型進(jìn)一步優(yōu)化電路原理圖二。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖以及實施方式對本實用新型進(jìn)行進(jìn)一步的描述如圖3、圖4所示，一種有源鉗位吸收電路，其特征在于包括變壓器，變壓器與整流電路連接；整流電路，整流電路分別與濾波輸出電路和吸收電路連接；吸收電路，吸收電路與能量轉(zhuǎn)移電路連接；能量轉(zhuǎn)移電路，能量轉(zhuǎn)移電路與能量反饋電路連接；驅(qū)動電路，驅(qū)動電路分別與吸收電路和能量轉(zhuǎn)移電路連接；能量反饋電路，能量反饋電路與濾波輸出電路連接；濾波輸出電路。所述整流電路包括變壓器Tl、開關(guān)管V5、開關(guān)管V6以及同步驅(qū)動信號F。所述吸收電路包括電阻R1、電容Cl和二極管Dl。所述吸收電路包括電阻R1、電容Cl和開關(guān)管V8。所述能量轉(zhuǎn)移電路包括二極管D3和二極管D5。所述能量反饋電路包括電容C3、二極管D7和開關(guān)管V7。[0049]所述能量反饋電路還包括電感L3。所述濾波輸出電路包括有極性電容E1。本實用新型的工作原理如下所述如圖4所示，以全橋倍流整流電路為例說明工作原理，將吸收電 容Cl上的能量轉(zhuǎn)移至電容C3，再通過C3反饋至輸出做有用功，從而提高Cl上的能量利用率，減少損耗，Rl 非常小，也可以直接短路。如圖5所示，A、B、C、D為原邊MOS管驅(qū)動信號，E、F為副邊同步整流信號，V5_ds 為副邊同步管的ds電壓，V7_gs為F信號的反向信號，用來驅(qū)動V7。如圖6所示，本電路僅以V5的鉗位電路說明，V6的電路原理同V5相同。V5，V6為輸出同步整流管，Rll為輸出負(fù)載，El為輸出濾波電容。R1，C1，D1，D3，D5，C3，D7，V7構(gòu)成鉗位吸收電路，將V5的尖峰電壓吸收在Cl上，再大部分轉(zhuǎn)移至C3上面，最后通過C3反饋至輸出Rll上面，C3要遠(yuǎn)大于Cl，C3可以選擇電解電容。C5，D9構(gòu)成反向電路，將同步驅(qū)動F反向，驅(qū)動V7，V7在這為P-MOS管，V7也可選擇N-MOS，但相應(yīng)驅(qū)動電路需要相應(yīng)更改。 Tl-A和Tl-B分別是變壓器的原副邊繞組，Ll為副邊的續(xù)流電感，V5為輸出整流管，El為輸出濾波電容，Rll為輸出負(fù)載，F(xiàn)信號為同步整流驅(qū)動信號，R1、C1、D1構(gòu)成普通的吸收電路，D3、C3、D5構(gòu)成能量轉(zhuǎn)移電路，D7、V7構(gòu)成能量反饋電路，C5、D9為開關(guān)管V7的驅(qū)動電路。如圖7所示，tl為V7導(dǎo)通或V5的Vds電壓建立時刻；t2為V5的電壓應(yīng)力達(dá)到最大值時刻；t3為V7關(guān)斷時刻；t4與tl時刻相同。分三個階段描述tl— — t2，如圖8所示，V7導(dǎo)通，V5截止，分兩個回路，一個回路V5的ds電壓通過R1，Cl，Dl給Cl充電，當(dāng)達(dá)到V5的峰值電壓時，Cl充電完成；另一個回路C3通過D7， R11，V7放電，將C3上的能量反饋至輸出Rll上。t2— — t3，如圖9所示，V7導(dǎo)通，V5截止，分兩個回路一個回路為，Cl在t2時刻充滿電，開始放電，Cl通過附丄1，1 11，￥7，03放電，將(1部分能量反饋到輸出Rll ；另一個回路，C3繼續(xù)放電，C3通過D7，Rll，V7放電，將C3的能量反饋到輸出Rl 1。t3— — t4，如圖10所示，V7截止，V5導(dǎo)通，此時，V7關(guān)斷使C3放電截止，Cl通過 Rl, V5，D5，D3給C3充電，將Cl上的能量轉(zhuǎn)移至C3上。通過上述三個過程，實現(xiàn)了 Cl吸收的尖峰能量(降低V5電壓應(yīng)力)，大部分轉(zhuǎn)移至C3，通過C3反饋至輸出(或其他)，提高了 Cl的能量利用率，形成將這些能量轉(zhuǎn)化成有用功的過程，最終達(dá)到提高效率。為了得到更顯著的有益效果，可優(yōu)化電路如下所述如圖11所示，增加電感13，將使反饋輸出的紋波更小，同時也可實現(xiàn)部分能量的存儲反饋。如圖12所示，V8為開關(guān)管，替代了二極管，可以進(jìn)一步提升效果。雖然本實用新型參照上述的實施例來描述，但是本技術(shù)領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員完全能夠很清楚的認(rèn)識到以上的實施例僅是用于說明本實用新型，其中可作各種變化和修改而在廣義上并沒有脫離本實用新型，所以并非作為對本實用新型的限定，只要在本實用新型的實質(zhì)精神范圍內(nèi)，對以上所述的實施例的變化、變形都將落入本實用新型要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種有源鉗位吸收電路，其特征在于包括變壓器，變壓器與整流電路連接；整流電路，整流電路分別與濾波輸出電路和吸收電路連接；吸收電路，吸收電路與能量轉(zhuǎn)移電路連接；能量轉(zhuǎn)移電路，能量轉(zhuǎn)移電路與能量反饋電路連接；驅(qū)動電路，驅(qū)動電路分別與吸收電路和能量轉(zhuǎn)移電路連接；能量反饋電路，能量反饋電路與濾波輸出電路連接；濾波輸出電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種有源鉗位吸收電路，其特征還在于所述整流電路包括變壓器Tl、開關(guān)管V5、開關(guān)管V6以及同步驅(qū)動信號F。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種有源鉗位吸收電路，其特征還在于所述吸收電路包括電阻Rl、電容Cl和二極管Dl。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種有源鉗位吸收電路，其特征還在于所述吸收電路包括電阻R1、電容Cl和開關(guān)管V8。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種有源鉗位吸收電路，其特征還在于所述能量轉(zhuǎn)移電路包括二極管D3和二極管D5。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種有源鉗位吸收電路，其特征還在于所述能量反饋電路包括電容C3、二極管D7和開關(guān)管V7。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種有源鉗位吸收電路，其特征還在于所述能量反饋電路還包括電感L3。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種有源鉗位吸收電路，其特征還在于所述濾波輸出電路包括有極性電容El。
專利摘要本實用新型公開了一種有源鉗位吸收電路，其特征在于包括變壓器，變壓器與整流電路連接；整流電路，整流電路分別與濾波輸出電路和吸收電路連接；吸收電路，吸收電路與能量轉(zhuǎn)移電路連接；能量轉(zhuǎn)移電路能量轉(zhuǎn)移電路與能量反饋電路連接；驅(qū)動電路，驅(qū)動電路分別與吸收電路和能量轉(zhuǎn)移電路連接；能量反饋電路，能量反饋電路與濾波輸出電路連接；濾波輸出電路。本實用新型的有益效果在于，本實用新型大大提高了鉗位吸收電路的效率，使得整機(jī)效率能夠在較寬的輸入電壓范圍內(nèi)實現(xiàn)高效率，同時鉗位效果更好，整流管的電壓應(yīng)力更低。
文檔編號H02M1/32GK202127356SQ20112009666
公開日2012年1月25日 申請日期2011年4月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月6日
發(fā)明者李萍 申請人:李萍