CN103178702A

CN103178702A - 电源的软关断无损吸收装置

Info

Publication number: CN103178702A
Application number: CN2013100217292A
Authority: CN
Inventors: 梁海颜; 张宏; 韦肇平; 涂志文
Original assignee: Shenzhen Antuoshan Technology Co Ltd
Current assignee: Shenzhen Antuoshan Technology Co Ltd
Priority date: 2013-01-18
Filing date: 2013-01-18
Publication date: 2013-06-26

Abstract

本发明公开了一种电源的软关断无损吸收装置，该装置包括主电源、变压器、控制模块、开关管、二极管、电容和辅助电源；变压器的初级绕组一端连接主电源，变压器的初级绕组的另一端分别连接开关管的漏极和二极管的正极，开关管的控制极连接控制模块，开关管的源极接地，二极管的负极分别连接电容的一端和辅助电源，电容的另一端接地，变压器的次级绕组连接后续电路。本发明可无损耗吸收开关管的尖峰能量，同时，让开关管工作在软关断状态，能提高主电源的转换效率，降低温升；也能提高主电源的可靠性。

Description

电源的软关断无损吸收装置

技术领域

本发明涉及电力电子领域，尤其涉及一种电源的软关断无损吸收装置。

背景技术

目前节能降耗是时代的呼声，电力电子装备肩负着电能转换的重任，其转换效率的高低，直接影响到系统的能耗，尤其是对应用很广泛的传统开关电源和新能源电源，提高这些电源的转换效率的意义非常重大。以往此类电源的辅助电源均是接到输入端白白的耗掉电源的能量；开关管的尖峰能量通过RDC(RDC是指：由电阻、二极管及电容组成的尖峰吸收电路)电路的电阻来耗掉，不仅浪费能量还造成很大的发热量，使整机温度升高；更重要的是，开关管工作在硬开关状态，开关损耗大，可靠性低。

发明内容

针对上述技术中存在的不足之处，本发明提供一种电源的软关断无损吸收装置，该装置将开关管的尖峰能量传输给辅助电源；同时，使得开关管工作在软关断状态，即提升了主电源的转换效率和可靠性。

为实现上述目的，本发明提供一种电源的软关断无损吸收装置，包括主电源、变压器、控制模块、开关管、二极管、电容和辅助电源；所述变压器的初级绕组一端连接主电源，所述变压器的初级绕组的另一端分别连接开关管的漏极和二极管的正极，所述开关管的控制极连接控制模块，所述开关管的源极接地，所述二极管的负极分别连接电容的一端和辅助电源，所述电容的另一端接地，所述变压器的次级绕组连接后续电路。

其中，所述辅助电源为用于给电路供电的直流/直流变换器。

其中，所述开关管为三极管或场效应管。

其中，所述变压器为正激变压器或反激变压器。

为实现上述目的，本发明提供另一种电源的软关断无损吸收装置，包括主电源、变压器、控制模块、第一开关管、第二开关管、第一二极管、第二二极管、电容和辅助电源；所述变压器的初级绕组的中间端子连接主电源，所述变压器的初级绕组同名端分别连接第一开关管的漏极和第二二极管的正极，所述第一开关管和第二开关管的控制极均连接控制模块，所述第一开关管和第二开关管的源极均接地，所述变压器的初级绕组非同名端分别连接第二开关管的漏极和第一二极管的正极，第一二极管的负极分别连接电容的一端和辅助电源，所述第二二极管的负极通过电容接地，所述变压器的次级绕组连接后续电路。

其中，所述辅助电源为用于给电路供电的直流/直流变换器。

其中，所述第一开关管和第二开关管均为三极管或场效应管。

其中，所述变压器为正激变压器或反激变压器。

本发明的有益效果是：与现有技术相比，本发明提供的电源的软关断无损吸收装置，控制模块控制开关管关断时，因变压器的电流不能突变，会在开关管、二极管的正极、变压器的一端这三者相连处形成很高的尖峰电压，此电压经二极管的正极和二极管的负极给电容充电，因电容电压不能突变，可认为电容是瞬间短路，形成很大的充电电流，这样就钳制了开关管的尖峰电压，使尖峰电压幅度降低，且上升斜率变缓，达到了开关管软关断的目的；辅助电源接到电容端，就是为了泄放掉电容上的能量，为开关管下一次关断创建充电条件；同时，电容也为辅助电源提供了必要的能量，这种结构可以提高主电源的转换效率，降低温升；也提高了主电源的可靠性。本发明具有结构简单、主电源的转换效率高及工作稳定性强等特点。

附图说明

图1为第一实施例的结构示意图；

图2为第二实施例的结构示意图。

主要元件符号说明如下：

AVcc、主电源 A1、变压器

A2、控制模块 A3、开关管

A4、二极管 A5、电容

A6、辅助电源

BVcc主电源 B1、变压器

B2、控制模块 B3、第一开关管

B4、第一二极管 B5、电容

B6、辅助电源 B7、第二开关管

B8、第二二极管 P、变压器的初级绕组的中间端子

具体实施方式

为了更清楚地表述本发明，下面结合附图对本发明作进一步地描述。

请参阅图1，本发明第一实施例提供的电源的软关断无损吸收装置，包括主电源AVcc、变压器A1、控制模块A2、开关管A3、二极管A4、电容A5和辅助电源A6；变压器A1的初级绕组一端连接主电源AVcc，变压器A1的初级绕组的另一端分别连接开关管A3的漏极D和二极管A4的正极，开关管A3的控制极G连接控制模块A2，开关管A3的源极S接地，二极管A4的负极分别连接电容A5的一端和辅助电源A6，电容A5的另一端接地，变压器A1的次级绕组连接后续电路(图未示)。

在本案中，变压器A1的初级绕组一端连接主电源AVcc，将主电源AVcc的能量通过变压器A1和开关管A3传输到后级，变压器A1的初级绕组的另一端连接开关管A3，同时接二极管A4的正极，通过开关管A3构成回路，且经过二极管A4的正极来吸收开关管A3的尖峰能量，并将能量传递给辅助电源A6，开关管A3的控制极G接控制模块A2，将控制模块A2的信号传输到开关管A3的控制极G，控制开关管A3按指定的方式开关工作；开关管A3的源极S接地，使变压器A1对地形成回路；二极管A4的负极接电容A5的一端，同时接到辅助电源A6，开关管A3关断时很高的尖峰电流流经二极管A4给电容A5充电，二极管A4为充电电流提供通路；电容A5充电后，经辅助电源A6放电，达到吸收开关管A3关断尖峰能量的作用；电容A5的另一端接地，为电容A5充放电提供通路。

在该实施例中，辅助电源A6为用于给电路供电的直流/直流变换器。

在该实施例中，开关管A3为三极管或场效应管。当然，本案并不局限于开关管A3为三极管或场效应管的实施方式，开关管A3还可以是晶闸管等其他实施方式，如果是对开关管A3种类的改变，那么也可以理解为对案的简单变形或者变换，落入本发明的保护范围。

在该实施例中，变压器A1为正激变压器或反激变压器。当然，本案并不局限于变压器A1为正激变压器或反激变压器的实施方式，变压器A1还可以是推挽变压器等其他实施方式，如果是对变压器A1种类的改变，那么也可以理解为对案的简单变形或者变换，落入本发明的保护范围。

请进一步参阅图2，本发明第二实施例提供的电源的软关断无损吸收装置，包括主电源BVcc、变压器B1、控制模块B2、第一开关管B3、第二开关管B7、第一二极管B4、第二二极管B8、电容B5和辅助电源B6；变压器B1的初级绕组的中间端子P连接主电源BVcc，变压器B1的初级绕组同名端分别连接第一开关管B3的漏极D和第二二极管B8的正极，第一开关管B3的控制极D和第二开关管B7的控制极D均连接控制模块B2，第一开关管B3的源极S和第二开关管B7的源极S均接地，变压器B1的初级绕组非同名端分别连接第二开关管B7的漏极D和第一二极管B4的正极，第一二极管B4的负极分别连接电容B5的一端和辅助电源B6，第二二极管B8的负极通过电容B5接地，变压器B1的次级绕组连接后续电路(图未示)。

在本案中，变压器B1的初级绕组的中间端子P连接主电源BVcc，将主电源BVcc的能量通过变压器B1、第一开关管B3和第二开关管B7传输到后级，变压器B1的初级绕组同名端连接第一开关管B3，同时接第二二极管B8的正极，变压器B1的初级绕组非同名端分别连接第二开关管B7的漏极D和第一二极管B4的正极，通过第一开关管B3和第二开关管B7构成回路，且经过第一二极管B4的正极来吸收第二开关管B7的尖峰能量，经过第二二极管B8的正极来吸收第一开关管B3的尖峰能量，并将能量传递给辅助电源B6，第一开关管B3的控制极G和第二开关管B7的控制极G均接控制模块B2，将控制模块B2的信号传输到第一开关管B3的控制极G和第二开关管B7的控制极G，控制第一开关管B3和第二开关管B7按指定的方式开关工作；第一开关管B3的源极S和第二开关管B7的源极S均接地，使变压器B1对地形成回路；第一二极管B4的负极接电容B5的一端，同时接到辅助电源B6，第一开关管B3和第二开关管B7关断时很高的尖峰电流流经第一二极管B4和第二二极管B8给电容B5充电，第一二极管B4和第二二极管B8同时为充电电流提供通路；电容B5充电后，经辅助电源B6放电，达到吸收第一开关管B3和第二开关管B7关断尖峰能量的作用，电容B5的另一端接地，为电容B5充放电提供通路。

在该实施例中，辅助电源B6为用于给电路供电的直流/直流变换器。

在该实施例中，第一开关管B3和第二开关管B7均为三极管或场效应管。当然，本案并不局限于开关管为三极管或场效应管的实施方式，开关管还可以是晶闸管等其他实施方式，如果是对开关管种类的改变，那么也可以理解为对案的简单变形或者变换，落入本发明的保护范围。

在该实施例中，变压器B1为正激变压器或反激变压器。当然，本案并不局限于变压器B1为正激变压器或反激变压器的实施方式，变压器B1还可以是推挽变压器等其他实施方式，如果是对变压器B1种类的改变，那么也可以理解为对案的简单变形或者变换，落入本发明的保护范围。

上述两个实施例中的主电源主要指传统开关电源和新能源电源。

相较于现有技术的情况，上述两个实施例提供的电源的软关断无损吸收装置，控制模块控制开关管关断时，因变压器的电流不能突变，会在开关管、二极管的正极、变压器的一端这三者相连处形成很高的尖峰电压，此电压经二极管的正极和二极管的负极给电容充电，因电容电压不能突变，可认为电容是瞬间短路，形成很大的充电电流，这样就钳制了开关管的尖峰电压，使尖峰电压幅度降低，且上升斜率变缓，达到了开关管软关断的目的；辅助电源接到电容端，就是为了泄放掉电容上的能量，为开关管下一次关断创建充电条件；同时，电容也为辅助电源提供了必要的能量，这种结构提升了主电源的转换效率和可靠性。本发明具有结构简单、主电源的转换效率高及工作稳定性强等特点。

以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims

1.一种电源的软关断无损吸收装置，其特征在于，包括主电源、变压器、控制模块、开关管、二极管、电容和辅助电源；所述变压器的初级绕组一端连接主电源，所述变压器的初级绕组的另一端分别连接开关管的漏极和二极管的正极，所述开关管的控制极连接控制模块，所述开关管的源极接地，所述二极管的负极分别连接电容的一端和辅助电源，所述电容的另一端接地，所述变压器的次级绕组连接后续电路。

2.根据权利要求1所述的电源的软关断无损吸收装置，其特征在于，所述辅助电源为用于给电路供电的直流/直流变换器。

3.根据权利要求1所述的电源的软关断无损吸收装置，其特征在于，所述开关管为三极管或场效应管。

4.根据权利要求1所述的电源的软关断无损吸收装置，其特征在于，所述变压器为正激变压器或反激变压器。

5.一种电源的软关断无损吸收装置，其特征在于，包括主电源、变压器、控制模块、第一开关管、第二开关管、第一二极管、第二二极管、电容和辅助电源；所述变压器的初级绕组的中间端子连接主电源，所述变压器的初级绕组同名端分别连接第一开关管的漏极和第二二极管的正极，所述第一开关管和第二开关管的控制极均连接控制模块，所述第一开关管和第二开关管的源极均接地，所述变压器的初级绕组非同名端分别连接第二开关管的漏极和第一二极管的正极，第一二极管的负极分别连接电容的一端和辅助电源，所述第二二极管的负极通过电容接地，所述变压器的次级绕组连接后续电路。

6.根据权利要求5所述的电源的软关断无损吸收装置，其特征在于，所述辅助电源为用于给电路供电的直流/直流变换器。

7.根据权利要求5所述的电源的软关断无损吸收装置，其特征在于，所述第一开关管和第二开关管均为三极管或场效应管。

8.根据权利要求5所述的电源的软关断无损吸收装置，其特征在于，所述变压器为正激变压器或反激变压器。