專利名稱：用于正、反激變換器的無損耗吸收電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種無損耗吸收電路，尤其是涉及一種用于正、反激變換器的無損耗吸收電路結(jié)構(gòu)的改良。
背景技術(shù)：
常規(guī)的正、反激變換器具有兩個或一個有源開關(guān)管，兩個或一個鉗位二極管，一般為硬開關(guān)工作，近年來，相繼出現(xiàn)了許多軟開關(guān)電路，主要有兩種一是在變換器電路中附加有輔助開關(guān)元件，二是附加含電阻、電容的無源緩沖電路。專利檢索發(fā)現(xiàn)，有人申請了名為“零壓零流軟開關(guān)變換器”的專利(01118936.3)，它公開一種零壓零流軟開關(guān)變換器，包括帶有主功率開關(guān)和功率二極管的基本電路，還包括輔助功率開關(guān)、第一二、二極管、諧振電容、諧振電感。其特征是在升壓式變換器的儲能電感和功率二極管間串入諧振電感，使得變換器主功率開關(guān)損耗和功率二極管關(guān)斷時的電流應(yīng)力大為減小，同時，實(shí)現(xiàn)了主功率開關(guān)、輔助功率開關(guān)及輔助二極管的軟開關(guān)。還有一種名為“軟開關(guān)單端隔離直流/直流正激變換器”的專利(00133291.0)的專利，它涉及電能變換裝置，尤其是直流變換器。它包含變壓器TX、主功率開關(guān)M1及相應(yīng)的輸出回路、控制回路等，其特征為在主功率開關(guān)M1的漏極與源極之間增加一個由輔助功率開關(guān)M2及二極管、電容、電感等組成的緩沖及復(fù)位回路，能實(shí)現(xiàn)主功率開關(guān)和輔助功率開關(guān)的無損切換，并且，變壓器能由本變換器進(jìn)行自復(fù)位。但是，這類軟開關(guān)電路要么需要額外輔助開關(guān)電路，元件數(shù)量多，電路復(fù)雜，制作成本高，可靠性差；要么電路能量損耗大，導(dǎo)致電路工作效率下降。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型主要是解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的軟開關(guān)電路要么需要額外輔助開關(guān)電路，元件數(shù)量多，電路復(fù)雜，制作成本高，可靠性差；要么電路能量損耗大，導(dǎo)致電路工作效率下降等的技術(shù)問題。
本實(shí)用新型的上述技術(shù)問題主要是通過下述技術(shù)方案得以解決的一種用于正、反激變換器的無損耗吸收電路，設(shè)置于正激式或反激式變換器中，所述的無損耗吸收電路是由電容、電感和二極管構(gòu)成的H型網(wǎng)絡(luò)，其中同向串接的二極管D1和二極管D2的正端與輸入電源負(fù)端相接，其負(fù)端與輸入電源的正端相連；在所述的二極管D2與二極管D1之間接有電感L1的一端，電感L1的另一端接于二極管D3的正極和電容C2的一端，電容C2的另一端與開關(guān)元件Q的陽極相接；而二極管D3的負(fù)極連至變壓器的初級線圈勵磁時的正電位端。
作為優(yōu)選，所述的二極管D3的負(fù)極與另一個開關(guān)元件Q1的陰極相接，而該開關(guān)元件Q1的陽極與輸入電源的正端相連。
作為優(yōu)選，所述的二極管D1的負(fù)端和二極管D3的負(fù)端并接于輸入電源的正端。
作為優(yōu)選，所述的開關(guān)元件Q的陰極與初級線圈勵磁時的正電位端之間還正向串接有二極管D5。
作為優(yōu)選，所述的初級線圈勵磁時的負(fù)電位端與另一個開關(guān)元件Q1的陽極間還反向串接有二極管D4。
作為優(yōu)選，所述電感L1與電容C2的諧振半周期T/2遠(yuǎn)小于開關(guān)管Q的開關(guān)半周期T0。
因此，本實(shí)用新型具有電路結(jié)構(gòu)簡單，布局合理，附加元件數(shù)量少，無需額外的輔助開關(guān)電路，且電路中沒有能量損耗元件，可以提高變換器的工作效率等特點(diǎn)。


附圖1是本實(shí)用新型的雙開關(guān)管正激式結(jié)構(gòu)示意圖；附圖2是本實(shí)用新型的單開關(guān)管正激式結(jié)構(gòu)示意圖；附圖3是本實(shí)用新型的雙開關(guān)管反激式結(jié)構(gòu)示意圖；附圖4是本實(shí)用新型的單開關(guān)管反激式結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面通過實(shí)施例，并結(jié)合附圖，對本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說明。
實(shí)施例一種用于正、反激變換器的無損耗吸收電路，設(shè)置于正激式或反激式變換器中，所述的無損耗吸收電路是由電容、電感和二極管構(gòu)成的H型網(wǎng)絡(luò)。此網(wǎng)絡(luò)可以用于雙開關(guān)管正激式開關(guān)電路，還可以用于單開關(guān)管正激式電路以及單、雙開關(guān)管反激式開關(guān)電路。
實(shí)施例1參考附圖1，二極管D1和二極管D2同向串接，二極管D1的負(fù)端與輸入電源的正端相連，二極管D2的正端與輸入電源負(fù)端相接，在所述的二極管D1與二極管D2之間接有電感L1的一端，電感L1的另一端接于二極管D3的正極和電容C2的一端，電容C2的另一端與變壓器的初級線圈勵磁時的負(fù)電位端相接，又與開關(guān)元件Q的陽極相接，開關(guān)元件Q的陰極與輸入電源負(fù)端相接，之后還正向串接二極管D5再連接至變壓器的初級線圈勵磁時的正電位端，二極管D3的負(fù)極連至變壓器的初級線圈勵磁時的正電位端，二極管D3的負(fù)極又與另一個開關(guān)元件Q1的陰極相接，而該開關(guān)元件Q1的陽極與輸入電源的正端相連，之后還反向串接二極管D4連接至變壓器的初級線圈勵磁時的負(fù)電位端，其中，由電感L1與電容C2組成的諧振電路的半周期T/2遠(yuǎn)小于開關(guān)管Q的開關(guān)周期T0。
其工作過程如下假如上一個開關(guān)周期結(jié)束時電容C2上的電壓為-Ui(B點(diǎn)為負(fù)，F(xiàn)點(diǎn)為正)，當(dāng)開關(guān)管Q、Q1同時導(dǎo)通時，電容C2上的電荷經(jīng)開關(guān)管Q，二極管D2，電感L1放電諧振，因二極管D2的單向?qū)щ娦?，電容C2與電感L1不能無限地諧振，而只能振蕩半個周期，電容C2的終止電壓為+Ui(B點(diǎn)為正，F(xiàn)點(diǎn)為負(fù))，因開關(guān)管Q、Q1剛打開的時刻，電流為零或接近零，故開關(guān)管Q、Q1為零電流開啟。當(dāng)開關(guān)管Q、Q1同時關(guān)斷時(此時，B點(diǎn)電壓與E點(diǎn)電壓相同)，由于變壓器漏電感的存在，設(shè)漏電感為L0，關(guān)斷前流經(jīng)開關(guān)管Q、Q1的電流設(shè)為Im，經(jīng)二極管D3，給電容C2充電，又因電容端電壓不能突變，故開關(guān)管Q、Q1為零電壓關(guān)斷。當(dāng)開關(guān)管Q、Q1完全關(guān)斷時，電容C2上的電壓為-Ui，這是因?yàn)橛捎阢Q位二極管D4、D5的存在，若L0Im2＞C2Ui2，則多余的能量經(jīng)二極管D4、D5回放至電容C1，同時為下一個開關(guān)周期作準(zhǔn)備。另外，由于二極管D2存在極小的結(jié)電容，它會與電感L1產(chǎn)生輕微的極高頻振蕩，故應(yīng)采取用二極管D1限幅的措施。經(jīng)實(shí)際試驗(yàn)測得，增加了此H型網(wǎng)絡(luò)總體效率提高(2～2.5)％。
實(shí)施例2參考附圖2，二極管D1和二極管D2同向串接，二極管D1的負(fù)端與輸入電源的正端相連，二極管D2的正端與輸入電源負(fù)端相接，在所述的二極管D1與二極管D2之間接有電感L1的一端，電感L1的另一端接于二極管D3的正極和電容C2的一端，電容C2的另一端與變壓器的初級線圈勵磁時的負(fù)電位端相接，又與開關(guān)元件Q的陽極相接，開關(guān)元件Q的陰極與輸入電源負(fù)端相接，磁復(fù)位線圈的正端(初級線圈勵磁時)連接至輸入電源的負(fù)端，磁復(fù)位線圈的負(fù)端(初級線圈勵磁時)正向串接二極管D4，之后再連接至輸入電源的正端，二極管D3的負(fù)極連至輸入電源的正端，之后再連接至變壓器的初級線圈勵磁時的正電位端，其中，由電感L1與電容C2組成的諧振電路的半周期T/2遠(yuǎn)小于開關(guān)管Q的開關(guān)周期T0。
其工作過程如下假如上一個開關(guān)周期結(jié)束時電容C2上的電壓為-Ui(B點(diǎn)為負(fù)，F(xiàn)點(diǎn)為正)，當(dāng)開關(guān)管Q導(dǎo)通時，電容C2上的電荷經(jīng)開關(guān)管Q，二極管D2，電感L1放電諧振，因二極管D2的單向?qū)щ娦?，電容C2與電感L1不能無限地諧振，而只能振蕩半個周期，電容C2的終止電壓為+Ui(B點(diǎn)為正，F(xiàn)點(diǎn)為負(fù))，因開關(guān)管Q剛打開的時刻，電流為零或接近零，故開關(guān)管Q為零電流開啟。當(dāng)開關(guān)管Q關(guān)斷時(此時，B點(diǎn)電壓與E點(diǎn)電壓相同)，由于變壓器漏電感的存在，設(shè)漏電感為L0，關(guān)斷前流經(jīng)開關(guān)管Q的電流設(shè)為Im，經(jīng)二極管D3，給電容C2充電，又因電容端電壓不能突變，故開關(guān)管Q為零電壓關(guān)斷。當(dāng)開關(guān)管Q完全關(guān)斷時，電容C2上的電壓為-Ui，這是因?yàn)橛捎阢Q位二極管D5的存在，若L0Im2＞C2Ui2，則多余的能量經(jīng)二極管D5回放至電容C1，同時為下一個開關(guān)周期作準(zhǔn)備。另外，由于二極管D2存在極小的結(jié)電容，它會與電感L1產(chǎn)生輕微的極高頻振蕩，故應(yīng)采取用二極管D1限幅的措施。經(jīng)實(shí)際試驗(yàn)測得，增加了此H型網(wǎng)絡(luò)總體效率提高(2～2.5)％。
實(shí)施例3參考附圖3，二極管D1和二極管D2同向串接，二極管D1的負(fù)端與輸入電源的正端相連，二極管D2的正端與輸入電源負(fù)端相接，在所述的二極管D1與二極管D2之間接有電感L1的一端，電感L1的另一端接于二極管D3的正極和電容C2的一端，電容C2的另一端與變壓器的初級線圈勵磁時的負(fù)電位端相接，又與開關(guān)元件Q的陽極相接，開關(guān)元件Q的陰極與輸入電源負(fù)端相接，二極管D3的負(fù)極連至變壓器的初級線圈勵磁時的正電位端，二極管D3的負(fù)極又與另一個開關(guān)元件Q1的陰極相接，而該開關(guān)元件Q1的陽極與輸入電源的正端相連，其中，由電感L1與電容C2組成的諧振電路的半周期T/2遠(yuǎn)小于開關(guān)管Q的開關(guān)周期T0。
其工作過程如下假如上一個開關(guān)周期結(jié)束時電容C2上的電壓為-Ui(B點(diǎn)為負(fù)，F(xiàn)點(diǎn)為正)，當(dāng)開關(guān)管Q、Q1同時導(dǎo)通時，電容C2上的電荷經(jīng)開關(guān)管Q，二極管D2，電感L1放電諧振，因二極管D2的單向?qū)щ娦裕娙軨2與電感L1不能無限地諧振，而只能振蕩半個周期，電容C2的終止電壓為+Ui(B點(diǎn)為正，F(xiàn)點(diǎn)為負(fù))，因開關(guān)管Q、Q1剛打開的時刻，電流為零或接近零，故開關(guān)管Q、Q1為零電流開啟。當(dāng)開關(guān)管Q、Q1同時關(guān)斷時(此時，B點(diǎn)電壓與E點(diǎn)電壓相同)，由于變壓器漏電感的存在，設(shè)漏電感為L0，關(guān)斷前流經(jīng)開關(guān)管Q、Q1的電流設(shè)為Im，經(jīng)二極管D3，給電容C2充電，又因電容端電壓不能突變，故開關(guān)管Q、Q1為零電壓關(guān)斷。當(dāng)開關(guān)管Q、Q1完全關(guān)斷時，電容C2上的電壓為-Ui，若L0Im2＞C2Ui2，則多余的能量回放至電容C1，同時為下一個開關(guān)周期作準(zhǔn)備。另外，由于二極管D2存在極小的結(jié)電容，它會與電感L1產(chǎn)生輕微的極高頻振蕩，故應(yīng)采取用二極管D1限幅的措施。經(jīng)實(shí)際試驗(yàn)測得，增加了此H型網(wǎng)絡(luò)總體效率提高(2～2.5)％。
實(shí)施例4參考附圖4，二極管D1和二極管D2同向串接，二極管D1的負(fù)端與輸入電源的正端相連，二極管D2的正端與輸入電源負(fù)端相接，在所述的二極管D1與二極管D2之間接有電感L1的一端，電感L1的另一端接于二極管D3的正極和電容C2的一端，電容C2的另一端與變壓器的初級線圈勵磁時的負(fù)電位端相接，又與開關(guān)元件Q的陽極相接，開關(guān)元件Q的陰極與輸入電源負(fù)端相接，二極管D3的負(fù)極連至輸入電源的正端，又連接至變壓器的初級線圈勵磁時的正電位端，其中，由電感L1與電容C2組成的諧振電路的半周期T/2遠(yuǎn)小于開關(guān)管Q的開關(guān)周期T0。
其工作過程如下假如上一個開關(guān)周期結(jié)束時電容C2上的電壓為-Ui(B點(diǎn)為負(fù)，F(xiàn)點(diǎn)為正)，當(dāng)開關(guān)管Q導(dǎo)通時，電容C2上的電荷經(jīng)開關(guān)管Q，二極管D2，電感L1放電諧振，因二極管D2的單向?qū)щ娦?，電容C2與電感L1不能無限地諧振，而只能振蕩半個周期，電容C2的終止電壓為+Ui(B點(diǎn)為正，F(xiàn)點(diǎn)為負(fù))，因開關(guān)管Q剛打開的時刻，電流為零或接近零，故開關(guān)管Q為零電流開啟。當(dāng)開關(guān)管Q關(guān)斷時(此時，B點(diǎn)電壓與E點(diǎn)電壓相同)，由于變壓器漏電感的存在，設(shè)漏電感為L0，關(guān)斷前流經(jīng)開關(guān)管Q的電流設(shè)為Im，經(jīng)二極管D3，給電容C2充電，又因電容端電壓不能突變，故開關(guān)管Q為零電壓關(guān)斷。當(dāng)開關(guān)管Q完全關(guān)斷時，電容C2上的電壓為-Ui，若L0Im2＞C2Ui2，則多余的能量經(jīng)回放至電容C1，同時為下一個開關(guān)周期作準(zhǔn)備。另外，由于二極管D2存在極小的結(jié)電容，它會與電感L1產(chǎn)生輕微的極高頻振蕩，故應(yīng)采取用二極管D1限幅的措施。經(jīng)實(shí)際試驗(yàn)測得，增加了此H型網(wǎng)絡(luò)總體效率提高(2～2.5)％。
權(quán)利要求1.一種用于正、反激變換器的無損耗吸收電路，設(shè)置于正激式或反激式變換器中，其特征在于所述的無損耗吸收電路是由電容、電感和二極管構(gòu)成的H型網(wǎng)絡(luò)，其中同向串接的二極管D1和二極管D2的正端與輸入電源負(fù)端相接，其負(fù)端與輸入電源的正端相連；在所述的二極管D2與二極管D1之間接有電感L1的一端，電感L1的另一端接于二極管D3的正極和電容C2的一端，電容C2的另一端與開關(guān)元件Q的陽極相接；而二極管D3的負(fù)極連至變壓器的初級線圈勵磁時的正電位端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于正、反激變換器的無損耗吸收電路，其特征在于所述的二極管D3的負(fù)極與另一個開關(guān)元件Q1的陰極相接，而該開關(guān)元件Q1的陽極與輸入電源的正端相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于正、反激變換器的無損耗吸收電路，其特征在于所述的二極管D1的負(fù)端和二極管D3的負(fù)端并接于輸入電源的正端。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的用于正、反激變換器的無損耗吸收電路，其特征在于所述的開關(guān)元件Q的陰極與初級線圈勵磁時的正電位端之間還正向串接有二極管D5。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于正、反激變換器的無損耗吸收電路，其特征在于所述的初級線圈勵磁時的負(fù)電位端與另一個開關(guān)元件Q1的陽極間還反向串接有二極管D4。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于正、反激變換器的無損耗吸收電路，其特征在于所述的初級線圈勵磁時的負(fù)電位端與另一個開關(guān)元件Q1的陽極間還反向串接有二極管D4。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的用于正、反激變換器的無損耗吸收電路，其特征在于所述電感L1與電容C2的諧振半周期T/2遠(yuǎn)小于開關(guān)管Q的開關(guān)半周期T0。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于正、反激變換器的無損耗吸收電路，其特征在于所述電感L1與電容C2的諧振半周期T/2遠(yuǎn)小于開關(guān)管Q的開關(guān)半周期T0。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于正、反激變換器的無損耗吸收電路，其特征在于所述電感L1與電容C2的諧振半周期T/2遠(yuǎn)小于開關(guān)管Q的開關(guān)半周期T0。
專利摘要一種用于正、反激變換器的無損耗吸收電路，設(shè)置于正激式或反激式變換器中，所述的無損耗吸收電路是由電容、電感和二極管構(gòu)成的H型網(wǎng)絡(luò)，其中同向串接的二極管D
文檔編號H02M7/537GK2580675SQ02261508
公開日2003年10月15日 申請日期2002年11月8日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月8日
發(fā)明者錢龍圣 申請人:錢龍圣