有源鉗位的反激電路及其控制方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及開關(guān)變換器領(lǐng)域，特別涉及反激有源鉗位類開關(guān)變換器的控制電路及其控制方法。本發(fā)明提供一種可以實(shí)現(xiàn)降頻和ZVS的有源鉗位反激電路，該反激電路包括主功率回路、鉗位回路、輸出整流濾波回路。所述的主功率回路由變壓器和主開關(guān)管連接而成，所述的鉗位回路由鉗位開關(guān)管和鉗位電容以及鉗位二極管連接而成，所述的輸出整流濾波模塊由輸出整流二極管和輸出電容連接而成。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)輕載下的降頻，控制方案靈活；且空載下的開關(guān)損耗和電流有效值所引起的變壓器繞組和開關(guān)管內(nèi)阻的損耗都很小，極大地降低了空載功耗，提高了輕載效率。
【專利說明】
有源鉗位的反激電路及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及開關(guān)變換器領(lǐng)域，特別涉及反激有源鉗位類開關(guān)變換器的控制電路及其控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著電力電子領(lǐng)域迅猛的發(fā)展使得開關(guān)變換器應(yīng)用的越來越廣泛，特別是人們對(duì)高功率密度、高可靠性和小體積的開關(guān)變換器提出了更多的要求。一般傳統(tǒng)的小功率AC/DC變換采用反激拓?fù)鋵?shí)現(xiàn)，其具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉等優(yōu)點(diǎn)；但是普通反激拓?fù)涫怯查_關(guān)，而且不能回收漏感能量，因此限制了中小功率產(chǎn)品的效率和體積，為了滿足功率變換器的小型化、輕量化、模塊化的發(fā)展趨勢(shì)，軟開關(guān)技術(shù)已成為電力電子技術(shù)的熱點(diǎn)之一。作為代表的軟開關(guān)拓?fù)銵LC，因?yàn)榭梢詫?shí)現(xiàn)零電壓開通和零電流關(guān)斷所以開關(guān)損耗很小可以做到很高頻率，非常適合應(yīng)用在大功率場合，在中小功率場合因?yàn)樗某杀咎?，控制?fù)雜等一系列因素限制所以使用并不廣泛。
[0003]目前最接近反激拓?fù)?，又能夠?qū)崿F(xiàn)部分軟開關(guān)的拓?fù)涫怯性淬Q位反激拓?fù)?，該電路如圖1所示，一種有源鉗位的反激電路，包括主功率電路、鉗位電路、輸出整流濾波電路，主功率電路由變壓器和主開關(guān)管連接而成，鉗位電路由鉗位開關(guān)管和鉗位電容連接而成，輸出整流濾波電路由輸出整流二極管和輸出電容連接而成。其中，Cl為輸入電容，Tl為變壓器，LK為變壓器漏感，SI和S2分別是主開關(guān)管和鉗位開關(guān)管，Cr是鉗位電容，Dl為輸出整流二極管，C2為輸出電容。VGSl和VGS2為SI和S2的驅(qū)動(dòng)電壓波形，ILM為激磁電感電流波形，ISl為流過SI的電流，ICR為流過鉗位電容的電流，Id為流過整流二極管的電流。假設(shè)主開關(guān)管SI的占空比為D，則鉗位管S2的占空比為(1-D)，為了避免主開關(guān)管SI和鉗位管S2共通，導(dǎo)致管子因電流過大擊穿，兩個(gè)管子之間要加上一定的死區(qū)時(shí)間，總的工作周期為T。其工作波形圖2和3所示，其中圖2為工作在DCM(激磁電流進(jìn)入負(fù)向)下的波形圖，圖3為工作在CCM(激磁電流始終為正)下的波形圖。首先看DCM下的工作過程，TO時(shí)刻，主開關(guān)管SI開通，S2關(guān)斷，此時(shí)輸入電壓首先給激磁電感去磁，激磁電流負(fù)向減小(規(guī)定從母線端流進(jìn)電感的方向?yàn)檎较?，激磁電流減小到零以后輸入電壓給電感正向激磁，激磁電流正向增加，到Tl時(shí)刻主開關(guān)管SI關(guān)斷，進(jìn)入死區(qū)時(shí)間，原邊電流開始減小，SI的結(jié)電容充電，S2的結(jié)電容放電，當(dāng)SI結(jié)電容電壓充到Vin+N*Vo的時(shí)候原邊電流流過S2的體二極管，漏感LK和鉗位電容Cr諧振，SI的ds電壓被鉗位在Vin+N*Vo，副邊電流流過輸出整流二極管;T2時(shí)刻S2開通，漏感繼續(xù)和Cr諧振，激磁電流繼續(xù)減小，減小到零以后因?yàn)殂Q位電容Cr的激磁作用所以激磁電流負(fù)向增加，T3時(shí)刻S2關(guān)斷，此時(shí)諧振電流ICr還沒有追上激磁電流ILm的大小，副邊還有電流存在，T3到T4時(shí)間段內(nèi)S2關(guān)斷，諧振回路由原來的漏感Lk和鉗位電容Cr的諧振變?yōu)镾I和S2的結(jié)電容與漏感發(fā)生諧振，諧振周期快速減小，T4時(shí)刻諧振電流就追上激磁電流，副邊電流也迅速降低為零，T4到T5時(shí)刻SI和S2的結(jié)電容與激磁電感和漏感共同發(fā)生諧振，繼續(xù)抽取SI結(jié)電容的能量保證在T5時(shí)刻SI開通的時(shí)候?qū)崿F(xiàn)零電壓開通;CCM工作模式下的波形如圖3所示，其工作過程和DCM模式下類似，只是它的激磁電流始終為正向，所以激磁電感不能為ZVS做貢獻(xiàn)，只能通過漏感抽取結(jié)電容的能量所以難以實(shí)現(xiàn)ZVS，該模式因?yàn)檫@個(gè)缺點(diǎn)所以較少設(shè)計(jì)成此模式。
[0004]由于鉗位電容值較大，原邊主開關(guān)管Sw電壓鉗位效果好，幾乎沒有高頻振蕩，在鉗位電路工作過程中鉗位管一直處于導(dǎo)通狀態(tài)，體二極管不會(huì)出現(xiàn)反向恢復(fù)問題，鉗位管導(dǎo)通時(shí)間長，所以電路中電流變化斜率較小，EMI傳導(dǎo)性能較好，同時(shí)有源鉗位實(shí)現(xiàn)了原邊主開關(guān)管Sw和鉗位開關(guān)管的零電壓開通，降低了開關(guān)損耗。
[0005]但是傳統(tǒng)反激有源鉗位變換器鉗位電路在空載到滿載范圍內(nèi)占空比都是不變的，所以空載下峰值電流ISl還是很高，所以鉗位電路循環(huán)能量大，在滿載情況下效率可以得到有效提升，但是輕載效率則很低，空載功耗很大。除此之外，因?yàn)檎伎毡葞缀醪蛔兯灾荒軕?yīng)用在定頻控制中，意味著輕載效率很難優(yōu)化，這對(duì)于實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品化來說幾乎是不能接受的，意味著很難推廣，因此滿載效率再高也沒有意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為解決上述問題，本發(fā)明提供一種可以實(shí)現(xiàn)降頻和ZVS的有源鉗位反激電路方案。該電路方案包括主功率回路、鉗位回路、輸出整流濾波回路，所述的主功率回路由變壓器和主開關(guān)管連接而成，所述的鉗位回路由鉗位開關(guān)管和鉗位電容以及鉗位二極管連接而成，所述的輸出整流濾波模塊由輸出整流二極管和輸出電容連接而成。
[0007 ]就產(chǎn)品主題而言，本發(fā)明提供一種有源鉗位的反激電路，包括主功率電路、鉗位電路和輸出整流濾波電路，主功率電路由變壓器和開關(guān)管SI連接而成，鉗位電路由開關(guān)管S2和電容Cr連接而成，鉗位電路，還包括并聯(lián)在電容Cr兩端的二極管D2;在開關(guān)管S2導(dǎo)通時(shí)，反激電路的諧振電流通過開關(guān)管S2本體，經(jīng)電容Cr與變壓器漏感諧振多個(gè)周期，至開關(guān)管S2關(guān)斷前，追上激磁電流且繼續(xù)負(fù)向增加達(dá)到負(fù)向電流的最大值;并在開關(guān)管S2關(guān)斷前，電容Cr電壓被二極管D2鉗位，使負(fù)向電流的最大值被保持;在開關(guān)管S2關(guān)斷后，變壓器原邊電感和開關(guān)管S1、開關(guān)管S2的結(jié)電容發(fā)生諧振，被保持的負(fù)向電流供給諧振回路，以抽取開關(guān)管SI結(jié)電容能量，至開關(guān)管SI開通前，開關(guān)管SI的結(jié)電容的能量被抽取到零或接近零。
[0008]優(yōu)選的，所述電容Cr的容值較小，以保證電容Cr和變壓器漏感的諧振周期小于開關(guān)管S2開通時(shí)間的1/2，并保證在開關(guān)管S2開通期間電容Cr能夠很快把能量釋放完，從而被二極管D2鉗位。
[0009]優(yōu)選的，所述變壓器包含至少一個(gè)原邊繞組和一個(gè)副邊繞組，變壓器工作在斷續(xù)模式。
[0010]優(yōu)選的，所述二極管D2是普通的整流二極管、穩(wěn)壓二極管或瞬態(tài)電壓抑制管。
[0011]相對(duì)的，本發(fā)明還提供一種有源鉗位的反激電路的控制方法，包括如下步驟，激磁電流的反向步驟，在開關(guān)管S2導(dǎo)通時(shí)，反激電路的諧振電流通過開關(guān)管S2本體，經(jīng)電容Cr與變壓器漏感諧振多個(gè)周期，至開關(guān)管S2關(guān)斷前，追上激磁電流且繼續(xù)負(fù)向增加達(dá)到負(fù)向電流的最大值;激磁電流的負(fù)向電流保持步驟，并在開關(guān)管S2關(guān)斷前，電容Cr電壓被二極管D2鉗位，使負(fù)向電流的最大值被保持;保持之負(fù)向電流的提供步驟，在開關(guān)管S2關(guān)斷后，變壓器原邊電感和開關(guān)管S1、開關(guān)管S2的結(jié)電容發(fā)生諧振，被保持的負(fù)向電流供給諧振回路，以抽取開關(guān)管SI結(jié)電容能量，至開關(guān)管SI開通前，開關(guān)管SI的結(jié)電容的能量被抽取到零或接近零。
[0012]優(yōu)選的，所述電容Cr的容值，以保證電容Cr和變壓器漏感的諧振周期小于開關(guān)管S2開通時(shí)間的1/2為準(zhǔn)，并保證在開關(guān)管S2開通期間電容Cr能夠很快把能量釋放完，從而被二極管D2鉗位。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果:
[0014](I)空載的時(shí)候，并聯(lián)在電容Cr兩端的二極管D2通過0.7V的正向壓降鉗位住原邊激磁電感，使原邊電流的負(fù)向電流去磁速度很緩慢，保證諧振電流不反向?yàn)檎瑥亩陂_關(guān)管SI再次開通的時(shí)候能夠用這部分負(fù)向電流抽取開關(guān)管SI結(jié)電容上面的能量，降低開通時(shí)的電壓，減小了空載功耗；
[0015](2)該電路的滿載占空比在0.5左右，但是空載占空比可以減小到0.1以下，由于空載的一個(gè)周期時(shí)間相對(duì)滿載的要長很多，開關(guān)SI和S2的工作頻率相對(duì)滿載降得非常低，所以本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)輕載下的降頻，且控制方案更加靈活；
[0016](3)因?yàn)榧ご艜r(shí)間在空載降頻時(shí)不會(huì)升高，在參數(shù)優(yōu)化下反而激磁時(shí)間更小，所以峰值電流很小，因此空載下的開關(guān)損耗和電流有效值所引起的變壓器繞組和開關(guān)管內(nèi)阻上的損耗都很小，極大地降低了空載功耗，提高了輕載效率；
[0017](4)由于電容Cr使用了容值較小的電容器件，即鉗位電容Cr的容值取值比現(xiàn)有電路中的電容取值小，在諧振電流反向后，由變壓器原邊激磁電感、漏感、開關(guān)管SI和S2的結(jié)電容所形成諧振，才能由一個(gè)周期改進(jìn)為緩和的多個(gè)周期;且電容Cr放電快，鉗位電容Cr的電壓能快速降低。因此，使用了容值較小的鉗位電容Cr，可使成本降低，體積減小。
【附圖說明】
[0018]圖1為傳統(tǒng)有源鉗位反激電路原理圖；
[0019]圖2為傳統(tǒng)有源鉗位反激電路工作在DCM模式下的波形圖；
[0020]圖3為傳統(tǒng)有源鉗位反激電路工作在CCM模式下的波形圖；
[0021]圖4為本發(fā)明的有源鉗位的反激電路的電路原理圖；
[0022]圖5為本發(fā)明的有源鉗位的反激電路工作在滿載下的波形圖；
[0023]圖6為傳統(tǒng)有源鉗位反激電路工作在空載下的波形圖；
[0024]圖7為本發(fā)明的有源鉗位的反激電路工作在空載下的波形圖；
[0025]圖8為不加鉗位二極管時(shí)空載下的工作波形；
[0026]圖9本發(fā)明的有源鉗位的反激電路的【具體實(shí)施方式】一的電路原理圖；
[0027]圖10本發(fā)明的有源鉗位的反激電路的【具體實(shí)施方式】二的電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]實(shí)施例一
[0029]如圖4所示，為本發(fā)明有源鉗位的反激電路的電路原理圖，該電路在傳統(tǒng)有源鉗位反激電路的基礎(chǔ)上面增加了一個(gè)鉗位二極管D2，鉗位二極管的陰極接在S2的漏極端，鉗位二極管的陽極接在母線端，該二極管是和鉗位電容并聯(lián)的。
[0030]如圖5所示，為本發(fā)明有源鉗位的反激電路在滿載下的工作波形圖，該電路的具體工作原理是，TO時(shí)刻，開關(guān)管SI開通，輸入電壓給激磁電感負(fù)向去磁，激磁電流過零后正向激磁，電流從電壓輸入端流向變壓器然后流經(jīng)開關(guān)管SI，變壓器副邊整流二極管沒有電流流過，Tl時(shí)刻，SI關(guān)斷，此時(shí)原邊電流給SI的結(jié)電容充電，S2的結(jié)電容放電，當(dāng)SI結(jié)電容電壓達(dá)到Vin+N*Vo(N為變壓器原副邊匝比)時(shí)原邊電流通過S2的體二極管流向鉗位電容Cr，漏感Lk和鉗位電容Cr發(fā)生諧振，原邊電流等于鉗位電容電流I Cr，諧振電流逐漸減小，副邊電流逐漸增大，T2時(shí)刻S2開通，諧振電流ICr通過S2本體，不通過S2體二極管，繼續(xù)發(fā)生諧振，為了保證在鉗位管S2開通時(shí)間內(nèi)把鉗位電容的能量釋放完，所以鉗位電容取值要比普通應(yīng)用的小，所以在鉗位管開通期間，鉗位電容和漏感可以諧振多個(gè)周期，漏感電流方向會(huì)正負(fù)變化，副邊電流也會(huì)發(fā)生較大波動(dòng)，在T3時(shí)刻諧振電流追上了激磁電流，副邊電流變?yōu)榱?，原邊鉗位電容和激磁電感、漏感繼續(xù)諧振，當(dāng)諧振電流達(dá)到負(fù)向最大時(shí)，負(fù)向電流由二極管D2保持不變。如果沒有加入鉗位二極管D2，則負(fù)向電流不能保持負(fù)向最大值，在SI開通前可能電流已經(jīng)變?yōu)檎?，則不能實(shí)現(xiàn)開關(guān)管SI的零電壓開通，從而嚴(yán)重影響滿載下的工作效率。本發(fā)明中，在T4時(shí)刻S2關(guān)斷，諧振回路發(fā)生變化，由原來的變壓器原邊激磁電感、漏感、鉗位二極管組成的諧振回路，變?yōu)樽儔浩髟吋ご烹姼?、漏感、開關(guān)管SI和S2的結(jié)電容諧振，抽取SI結(jié)電容的能量，在T5時(shí)刻前SI的結(jié)電容電壓被抽到零，T5時(shí)刻開關(guān)管SI實(shí)現(xiàn)ZVS開通。
[0031]傳統(tǒng)空載下的工作波形如圖6所示，TO時(shí)刻，開關(guān)管SI開通，S2關(guān)斷，輸入電壓Vin給激磁電感負(fù)向去磁，激磁電流過零后正向激磁，電流從電壓輸入端流向變壓器然后流經(jīng)開關(guān)管SI，變壓器副邊整流二極管幾乎沒有電流流過，Tl時(shí)刻，SI關(guān)斷，此時(shí)原邊電流給SI的結(jié)電容充電，S2的結(jié)電容放電，當(dāng)SI結(jié)電容電壓快達(dá)到Vin+N*Vo(N為變壓器原副邊匝比)時(shí)原邊電流通過S2的體二極管流向鉗位電容，副邊空載幾乎沒有電流，漏感Lk和原邊激磁電感共同和鉗位電容C r發(fā)生諧振，原邊電流等于鉗位電容電流IC r，諧振電流逐漸減小，T 2時(shí)刻S2開通，諧振電流ICr通過S2本體，不通過S2體二極管，繼續(xù)發(fā)生諧振，在T3時(shí)刻激磁電流降低至零，然后諧振電流反向，鉗位電容Cr提供能量放電，給原邊激磁電感負(fù)向激磁，激磁電流負(fù)向增加，一直到T4時(shí)刻S2關(guān)斷，諧振回路發(fā)生變化，由原來的變壓器原邊激磁電感、漏感、鉗位電容Cr組成的諧振回路，變?yōu)樽儔浩髟吋ご烹姼?、漏感、開關(guān)管SI和S2的結(jié)電容諧振，抽取SI結(jié)電容的能量，在T5時(shí)刻前SI的結(jié)電容電壓被抽到零，T5時(shí)刻開關(guān)管SI實(shí)現(xiàn)ZVS開通。由于TO-Tl時(shí)間段內(nèi)原邊電流和激磁電流相等，主功率回路流通的電流為這段時(shí)間內(nèi)電流與水平軸所包圍的面積，電流峰值和有效值很大，主功率回路損耗大，在T1-T4時(shí)間段內(nèi)，諧振電流和激磁電流相等，諧振回路流通的電流為這段時(shí)間內(nèi)電流與水平軸所包圍的面積，電流峰值和有效值也很大，諧振回路損耗大，所以空載損耗很大。
[0032]本發(fā)明有源鉗位的反激電路的空載工作狀態(tài)波形如圖7所示，因?yàn)椴ㄐ沃械囊粋€(gè)周期時(shí)間相對(duì)滿載要長很多，開關(guān)SI和S2的工作頻率相對(duì)滿載降得非常低，所以使用本發(fā)明方案可以實(shí)現(xiàn)輕載下降低開關(guān)頻率工作。TO時(shí)刻，SI開通，S2關(guān)斷，此時(shí)輸入電壓給原邊電感激磁，普通情況下空載和滿載的占空比基本是相等的，例如低壓下滿載占空比D大概設(shè)置在0.5左右，所以空載的占空比也有0.5，如果直接降低開關(guān)頻率，增大開關(guān)周期T，則激磁時(shí)間D*T也會(huì)成比例增加，導(dǎo)致變壓器飽和，在該電路下滿載占空比同樣在0.5左右，但是空載的時(shí)候可以減小到0.1以下，因此激磁時(shí)間在空載降頻時(shí)不會(huì)升高，在參數(shù)優(yōu)化下反而激磁時(shí)間更小;所以峰值電流很小，到Tl時(shí)刻SI就關(guān)斷。T1-T2為死區(qū)時(shí)間，原邊電流給SI結(jié)電容充電，S2結(jié)電容放電，當(dāng)SI結(jié)電容電壓達(dá)到Vin+N*Vo時(shí)S2體二極管導(dǎo)通。T2時(shí)刻S2開通，鉗位電容繼續(xù)諧振，諧振電流正向充電完以后，諧振電流反向，因?yàn)殂Q位電容Cr容值小，所以放電快，鉗位電容電壓快速降低，當(dāng)鉗位電容電壓降低到0.7V(即鉗位二極管的壓降)后，變壓器兩端電壓被鉗位二極管鉗位在0.7V，上負(fù)下正(接SI漏極端為正)。此時(shí)，變壓器的激磁電流保持一個(gè)很小的負(fù)向電流;而電容Cr電壓已經(jīng)釋放到0.7V，然后被二極管D2鉗位，可以看作此時(shí)電容Cr斷開了。然后開關(guān)管SI的漏源電壓Vdsl被鉗位到輸入電壓Vin大小，一直到T3時(shí)刻S2關(guān)斷后，原邊激磁電感和漏感與SI和S2的結(jié)電容諧振，抽取SI結(jié)電容能量，Vdsl降低，在T4時(shí)刻Vdsl降低到零，SI開通，實(shí)現(xiàn)了開關(guān)管SI的零電壓開通，降低了開通損耗，減小空載功耗。再經(jīng)過一個(gè)死區(qū)時(shí)間后主管進(jìn)入下一個(gè)周期，由于本發(fā)明有源鉗位的反激電路在空載時(shí)其工作頻率低，并且峰值電流小，因此空載下的開關(guān)損耗和電流有效值引起的變壓器繞組和開關(guān)管內(nèi)阻引起的損耗都很小，極大的降低了空載功耗。輕載效率提高的原理同空載一致，不再贅述。
[0033]如果沒有鉗位二極管，電路工作波形如圖8所示，T0-T2的工作是和有鉗位二極管一樣的，在T2時(shí)刻開始，沒有鉗位二極管的情況下，諧振電流會(huì)不斷的正負(fù)變化諧振，開關(guān)SI的漏源電壓Vdsl同樣也會(huì)不停的諧振，這個(gè)諧振通常頻率在幾百千赫茲，會(huì)引起整個(gè)電路的傳導(dǎo)性能和輻射性能變得很差，同時(shí)在T4時(shí)刻開關(guān)管SI開通的時(shí)候漏源電壓的大小不固定，可能會(huì)很高，因此在SI開通瞬間會(huì)引起很大的開通損耗，反而增加空載功耗，尤其在A⑶C高壓場合更加明顯，因此鉗位二極管是必須加上去的。
[0034]圖9所示的詳細(xì)電路為本發(fā)明有源鉗位的反激電路的第一實(shí)施例，一種有源鉗位的反激電路，包括:連接在輸入母線電壓正端Vin+和輸入?yún)⒖嫉囟薞in-的濾波電容Cl，變壓器Tl原邊一端連接在輸入母線電壓正端Vin+，另外一端接開關(guān)MOS管SI的漏極以及開關(guān)MOS管S2的源極，SI的源極接到原邊參考地Vin-，柵極接到驅(qū)動(dòng)電路上，驅(qū)動(dòng)信號(hào)為VGSl，S2的漏極接到了鉗位二極管D2的陰極和鉗位電容的一端，鉗位二極管D2的陽極接到輸入母線電壓正端Vin+，鉗位電容的另一端也是接到輸入母線電壓正端Vin+，S2的柵極接到驅(qū)動(dòng)電路中，驅(qū)動(dòng)信號(hào)為VGS2，變壓器Tl副邊繞組一端接輸出整流二極管Dl的陽極，另外一端接到輸出負(fù)端Vo-，整流二極管Dl的陰極接到輸出正端Vo+，輸出濾波電容正端接在輸出正端Vo+，負(fù)端接在輸出負(fù)端Vo-，電壓采樣電路和隔離反饋電路接在原邊兩個(gè)驅(qū)動(dòng)端和副邊的輸出端，在輸出端取樣輸出電壓通過反饋電路送入主控IC中，然后經(jīng)過處理形成一個(gè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)傳送到驅(qū)動(dòng)電路，其中SI直接使用普通的驅(qū)動(dòng)電路，S2需要使用隔離驅(qū)動(dòng)或者自舉驅(qū)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)信號(hào)的占空比，用于實(shí)現(xiàn)電路的閉環(huán)控制。具體工作原理和波形如圖5(滿載)和圖7(空載)中所述的一致，在此不再贅述。
[0035]實(shí)施例二
[0036]如圖10所示，為本發(fā)明有源鉗位的反激電路的具體實(shí)施例二的電路原理圖，本實(shí)施例的有源鉗位的反激電路與實(shí)施例一不同的是，把實(shí)施例一中的鉗位二極管換為了 TVS管。相比于實(shí)施例一中使用的普通二極管，使用TVS管既可以實(shí)現(xiàn)普通二極管鉗位激磁電感電壓的作用，同時(shí)可以將SI漏極電壓抑制在較低范圍內(nèi)，在鉗位電容使用較小的情況下保證SI漏源極電壓應(yīng)力在更安全范圍內(nèi)。其工作原理和實(shí)施例一沒有差別，在此不再贅述。
[0037]以上僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出的是，上述優(yōu)選實(shí)施方式不應(yīng)視為對(duì)本發(fā)明的限制，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，對(duì)電路進(jìn)行改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍，這里不再用實(shí)施例贅述，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以權(quán)利要求所限定的范圍為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種有源鉗位的反激電路，包括主功率電路、鉗位電路和輸出整流濾波電路，主功率電路由變壓器和開關(guān)管SI連接而成，鉗位電路由開關(guān)管S2和電容Cr連接而成，其特征在于: 鉗位電路，還包括并聯(lián)在電容Cr兩端的二極管D2; 在開關(guān)管S2導(dǎo)通時(shí)，反激電路的諧振電流通過開關(guān)管S2本體，經(jīng)電容Cr與變壓器漏感諧振多個(gè)周期，至開關(guān)管S2關(guān)斷前，追上激磁電流且繼續(xù)負(fù)向增加達(dá)到負(fù)向電流的最大值； 并在開關(guān)管S2關(guān)斷前，電容Cr電壓被二極管D2鉗位，使負(fù)向電流的最大值被保持； 在開關(guān)管S2關(guān)斷后，變壓器原邊電感和開關(guān)管S1、開關(guān)管S2的結(jié)電容發(fā)生諧振，被保持的負(fù)向電流供給諧振回路，以抽取開關(guān)管SI結(jié)電容能量，至開關(guān)管SI開通前，開關(guān)管SI的結(jié)電容的能量被抽取到零或接近零。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有源鉗位的反激電路，其特征在于:所述電容Cr的容值較小，以保證電容Cr和變壓器漏感的諧振周期小于開關(guān)管S2開通時(shí)間的1/2，并保證在開關(guān)管S2開通期間電容Cr能夠很快把能量釋放完，從而被二極管D2鉗位。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有源鉗位的反激電路，其特征在于:所述變壓器包含至少一個(gè)原邊繞組和一個(gè)副邊繞組，變壓器工作在斷續(xù)模式。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有源鉗位的反激電路，其特征在于:所述二極管D2是普通的整流二極管、穩(wěn)壓二極管或瞬態(tài)電壓抑制管。5.—種有源鉗位的反激電路的控制方法，包括如下步驟， 激磁電流的反向步驟，在開關(guān)管S2導(dǎo)通時(shí)，反激電路的諧振電流通過開關(guān)管S2本體，經(jīng)電容Cr與變壓器漏感諧振多個(gè)周期，至開關(guān)管S2關(guān)斷前，追上激磁電流且繼續(xù)負(fù)向增加達(dá)到負(fù)向電流的最大值； 激磁電流的負(fù)向電流保持步驟，并在開關(guān)管S2關(guān)斷前，電容Cr電壓被二極管D2鉗位，使負(fù)向電流的最大值被保持； 保持之負(fù)向電流的提供步驟，在開關(guān)管S2關(guān)斷后，變壓器原邊電感和開關(guān)管S1、開關(guān)管S2的結(jié)電容發(fā)生諧振，被保持的負(fù)向電流供給諧振回路，以抽取開關(guān)管SI結(jié)電容能量，至開關(guān)管SI開通前，開關(guān)管SI的結(jié)電容的能量被抽取到零或接近零。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的有源鉗位的反激電路的控制方法，其特征在于:所述電容Cr的容值，以保證電容Cr和變壓器漏感的諧振周期小于開關(guān)管S2開通時(shí)間的1/2為準(zhǔn)，并保證在開關(guān)管S2開通期間電容Cr能夠很快把能量釋放完，從而被二極管D2鉗位。
【文檔編號(hào)】H02M3/335GK106059313SQ201610573283
【公開日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2016年7月19日
【發(fā)明人】趙永寧, 黃天華
【申請(qǐng)人】深圳南云微電子有限公司