專利名稱：諧振式開(kāi)關(guān)電源裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種交、直流電源變換裝置，尤其涉及一種諧振式開(kāi)關(guān)電源裝置。
背景技術(shù)：
在開(kāi)關(guān)電源中工作效率是提高能源利用率和經(jīng)濟(jì)效益的重要指標(biāo)，同時(shí)要減小開(kāi)關(guān)電源的干擾，達(dá)到工作穩(wěn)定可靠、電路簡(jiǎn)潔?，F(xiàn)有技術(shù)中，由高頻功率開(kāi)關(guān)管和高頻變壓器組成的RCC變換電路如圖1所示，高頻功率開(kāi)關(guān)管的電壓與電流波形如圖2。
圖2中可見(jiàn)，功率開(kāi)關(guān)管在電壓降低的過(guò)程中導(dǎo)通，電壓和電流有交叉的開(kāi)關(guān)時(shí)間tk，因此發(fā)生開(kāi)關(guān)損耗。開(kāi)關(guān)頻率越高，則開(kāi)關(guān)損耗越大。由于電壓和電流的突變，諧波分量顯著增大，因此射頻干擾(RFI)和靜電干擾(EMI)大大增加。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型為克服現(xiàn)有開(kāi)關(guān)電源裝置在開(kāi)關(guān)時(shí)間內(nèi)發(fā)生開(kāi)關(guān)損耗的缺陷，提出一種開(kāi)關(guān)損耗大大降低的諧振式開(kāi)關(guān)電源裝置。
本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是提供一種諧振式開(kāi)關(guān)電源裝置，包括主變壓器(T101)、與主變壓器初級(jí)繞組相連的高頻功率開(kāi)關(guān)管驅(qū)動(dòng)電路、諧振電容(Cr)與主變壓器初級(jí)繞組相連接構(gòu)成的諧振電路、與主變壓器反饋繞組及輸出側(cè)電路、以及與高頻功率開(kāi)關(guān)管驅(qū)動(dòng)部分相連的延遲及反饋控制電路。
相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型諧振式開(kāi)關(guān)電源裝置的有益效果是由于本實(shí)用新型的反饋驅(qū)動(dòng)部分增設(shè)磁飽和延遲電路，這樣在功率主開(kāi)關(guān)管的電壓下降到零伏附近時(shí)使其導(dǎo)通，確保電路進(jìn)行電壓諧振工作。在輸入直流電壓Uin≤NUout的條件下決定匝比，則自由振蕩的第一個(gè)半周期谷點(diǎn)降到零伏，主開(kāi)關(guān)管的導(dǎo)通損耗就為零，避免了在開(kāi)關(guān)時(shí)間內(nèi)發(fā)生開(kāi)關(guān)損耗。

圖1是現(xiàn)有技術(shù)功率開(kāi)關(guān)管的電路圖；圖2是現(xiàn)有技術(shù)功率開(kāi)關(guān)管的RCC工作的波形示意圖3是本實(shí)用新型諧振式開(kāi)關(guān)電源裝置的電原理圖；圖4是本實(shí)用新型諧振式開(kāi)關(guān)電源裝置的工作波形示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。
參閱圖3，本實(shí)用新型低功耗諧振式開(kāi)關(guān)電源裝置包括主變壓器T101、與主變壓器初級(jí)繞組相連的高頻功率開(kāi)關(guān)管驅(qū)動(dòng)電路、以及諧振電容Cr與主變壓初級(jí)繞組相連接構(gòu)成的諧振電路1；還包括與主變壓器反饋繞組及輸出側(cè)電路2、與高頻功率開(kāi)關(guān)管驅(qū)動(dòng)部分相連的磁飽和電感延遲及反饋控制電路3。
所述磁飽和導(dǎo)通延遲及反饋控制電路3的非晶態(tài)磁飽和電感LS1一端經(jīng)電阻R03、二極管D02、電容C02接主開(kāi)關(guān)管Q1的基極和開(kāi)關(guān)管Q2的集電極，另一端接反饋繞組熱端，其中電阻R03接二極管D02的正極；所述LS1與電阻R03還經(jīng)Q2接地；所述LS1和電阻R04、R05分別接二極管D03的陽(yáng)極和穩(wěn)壓管ZD01的陰極，ZD01的陽(yáng)極經(jīng)電阻R06接到Q2的基極；所述D03的陰極接所述輸出檢測(cè)電路2光耦合器U01的集電極，并經(jīng)電容C03接地；所述光耦合器U01的發(fā)射極還連接電容C04、C05、R06、R07和Q2的基極。
所述諧振電路1的主變壓器初級(jí)繞組的熱端與直流輸入U(xiǎn)in正極相連，所述Uin正極經(jīng)電阻R01接Q1基極，主變壓器初級(jí)繞組的另一端與Q1的集電極相連，經(jīng)電容Cr接地。
本實(shí)用新型的工作波形如圖4所示功率主開(kāi)關(guān)管Q1在截止期間蓄積在變壓器T101中的能量，在次級(jí)側(cè)釋放結(jié)束后，電容Cr與變壓器勵(lì)磁電感LP以電源電壓Uin為中心開(kāi)始諧振。在反饋驅(qū)動(dòng)部分增設(shè)磁飽和延遲電路，這樣在功率主開(kāi)關(guān)管Q1的電壓下降到零伏附近時(shí)使其導(dǎo)通。即可確保電路進(jìn)行電壓諧振(ZVS)工作。理想情況下，變壓器的初級(jí)繞組匝數(shù)為Np，次級(jí)繞組匝數(shù)為Ns。則匝比N＝Np/Ns，若在輸入直流電壓Ui≤NUout的條件下決定匝比，則自由振蕩的第一個(gè)半周期谷點(diǎn)降到零伏，主開(kāi)關(guān)管的導(dǎo)通損耗就為零。因此在實(shí)際應(yīng)用中，在輸入最大工作Uimax≤NUout條件下以決定匝比N。
磁飽和電感LS1的選用，在實(shí)際應(yīng)用中精確計(jì)算需要多大電壓時(shí)間積是比較困難，在應(yīng)用中可按以下式子估算電壓時(shí)間之積V·S=πLp·Cr·(Np/Ns)·Un]]>式中Lp-主變壓器初級(jí)電感量，Cr-為吸收回路電容(諧振電容)容量，Np-主變壓器初級(jí)繞組匝數(shù)，Ns-為主變壓器次級(jí)繞組匝數(shù)，Uin-輸入整流后直流電壓。
然后選用接近計(jì)算值的LS1，用示波器觀測(cè)功率主開(kāi)關(guān)管Q1集電極的波形，調(diào)整LS1或Cr使之滿足圖4工作波形的要求。圖4中的tc為延遲時(shí)間，延遲時(shí)間tc為諧振半周期tc=πLp·Cr,]]>損耗最小；同時(shí)，由于電壓和電流沒(méi)有產(chǎn)生突變，大大減少諧波分量，因此減少射頻干擾和靜電干擾。
權(quán)利要求1.一種諧振式開(kāi)關(guān)電源裝置，包括主變壓器(T101)、與主變壓器初級(jí)繞組相連的高頻功率開(kāi)關(guān)管驅(qū)動(dòng)電路、諧振電容(Cr)與主變壓器初級(jí)繞組相連接構(gòu)成的諧振電路、以及與主變壓器反饋繞組及輸出側(cè)電路，其特征在于還包括與高頻功率開(kāi)關(guān)管驅(qū)動(dòng)部分相連的延遲及反饋控制電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述諧振式開(kāi)關(guān)電源裝置，其特征在于所述延遲電路是磁飽和電感延遲及反饋控制電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述諧振式開(kāi)關(guān)電源裝置，其特征在于所述磁飽和電感延遲及反饋控制電路包括非晶態(tài)磁飽和電感(LS1)，其一端經(jīng)電阻(R03)、二極管(D02)、電容(C02)接主開(kāi)關(guān)管(Q1)的基極和開(kāi)關(guān)管(Q2)的集電極，另一端接反饋繞組熱端，其中電阻(R03)接二極管(D02)的正極。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述諧振式開(kāi)關(guān)電源裝置，其特征在于所述非晶態(tài)磁飽和電感(LS1)與電阻(R03)還經(jīng)開(kāi)關(guān)管(Q2)接地，所述非晶態(tài)磁飽和電感(LS1)和電阻(R04、R05)分別接二極管(D03)的陽(yáng)極和穩(wěn)壓管(ZD01)的陰極，穩(wěn)壓管(ZD01)的陽(yáng)極經(jīng)電阻(R06)接到開(kāi)關(guān)管(Q2)的基極，所述二極管(D03)的陰極接所述輸出檢測(cè)電路光耦合器(U01)的集電極，并經(jīng)電容(C03)接地。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述諧振式開(kāi)關(guān)電源裝置，其特征在于所述光耦合器(U01)的發(fā)射極還連接電容(C04、C05)、電阻(R06、R07)和開(kāi)關(guān)管(Q2)的基極。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述諧振式開(kāi)關(guān)電源裝置，其特征在于所述諧振電路的主變壓器初級(jí)繞組的熱端與直流輸入(Uin)正極相連，所述直流輸入(Uin)正極經(jīng)電阻(R01)接主開(kāi)關(guān)管(Q1)基極，主變壓器初級(jí)繞組的另一端與主開(kāi)關(guān)管(Q1)的集電極相連，經(jīng)電容(Cr)接地。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種諧振式開(kāi)關(guān)電源裝置，包括主變壓器(T101)、與主變壓器初級(jí)繞組相連的高頻功率開(kāi)關(guān)管驅(qū)動(dòng)電路、諧振電容(Cr)與主變壓初級(jí)繞組相連接構(gòu)成的諧振電路、與主變壓器反饋繞組及輸出側(cè)電路、以及與高頻功率開(kāi)關(guān)管驅(qū)動(dòng)部分相連的延遲及反饋控制電路。由于本實(shí)用新型的反饋驅(qū)動(dòng)部分增設(shè)磁飽和延遲電路，這樣在功率主開(kāi)關(guān)管的電壓下降到零伏附近時(shí)使其導(dǎo)通，確保電路進(jìn)行電壓諧振工作。在輸入直流電壓U
文檔編號(hào)H02M7/00GK2927491SQ20062005542
公開(kāi)日2007年7月25日 申請(qǐng)日期2006年2月21日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月21日
發(fā)明者徐曉寧 申請(qǐng)人:徐曉寧