專利名稱：用于橋式整流電路中的二極管吸收電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電子技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種用于橋式整流電路中的二極管吸收
背景技術(shù)：
在高壓輸出的開關(guān)電源中，如輸出電壓大于ioov時，副邊輸出常用到橋
式整流電路，由于變壓器漏感的存在，使得二極管在關(guān)斷時會產(chǎn)生很高的電 壓尖峰，過高的電壓尖峰會損壞二極管，所以經(jīng)常要加尖峰抑制電路來吸收 電壓尖峰，以保護(hù)二極管。
傳統(tǒng)的橋式變換電路中，常規(guī)的電壓尖峰抑制電路(即二極管吸收電路)
是在變壓器的副邊繞組加上RC阻容吸收電路。傳統(tǒng)的二極管吸收電路如圖1 所示電路中的R1和C1。傳統(tǒng)的橋式變換電路中，變壓器T1的原副邊電壓波 形如圖2所示。
傳統(tǒng)吸收電路的缺點(diǎn)是吸收電阻R1上的損耗相當(dāng)大，吸收電阻R1要選 用較大功率的電阻。具體分析如下
如圖1和圖2所示，在一個開關(guān)周期中，吸收電阻R1的損耗產(chǎn)生在tla、 t2a、 t3a、 t4a時亥ij。
吸收電阻R1上的損耗為
PR1=4* (1/2) *Cl*(Vinl*Nsl/Npl)* (Vinl*Nsl/Npl) *Fsl 其中Fsl為開關(guān)頻率，F(xiàn)s^l/Tsl， Tsl為圖1所示電路的開關(guān)周期；CI為 電容C1的容值，Vinl為變壓器原邊電壓的理論峰值，Npl和Nsl分別是變壓器原邊和副邊的匝數(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種用于橋式整流電路中的二極管 吸收電路，與傳統(tǒng)的二極管吸收電路相比，該二極管吸收電路可以在保持原 有吸收性能的同時，大大降低能耗。
本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是
一種用于橋式整流電路中的二極管吸收電路，包括整流橋、電感L2和電
容C4，電感L2的一端接整流橋的輸出端P，另一端M接電容C4的正極，電 容C4的負(fù)極接整流橋的另一個輸出端Q，其特征在于，還包括電容C3、電 阻R2、 二極管D9和D10;
電容C3的一端接整流橋的輸出端P，另一端接二極管D9的負(fù)極，二極 管D9的正極接整流橋的輸出端Q;
電阻R2的一端接二極管D9的負(fù)極，另一端接二極管D10的正極，二極 管D10的負(fù)極接電感L2的M端。
電容C3為1 10nF的無感吸收電容。電阻R2的值為10~100歐姆。


圖1是橋式電路中的傳統(tǒng)二極管吸收電路圖2是傳統(tǒng)橋式電路的變壓器原副邊電壓波形圖(a)為原邊電壓波形圖 (b)為副邊電壓波形圖3是本發(fā)明提出的橋式電路中的二極管吸收電路圖4是本發(fā)明提出的二極管吸收電路中變壓器原副邊電壓波形圖(a)為 原邊電壓波形圖(b)為副邊電壓波形圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。 實(shí)施例1:
用于橋式整流電路中的二極管吸收電路如圖3所示，二極管吸收電路由 C3、 D9、 R2、 D10組成。C3 —般為lnF到10nF之間的無感吸收電容，R2 一般為10歐姆到100歐姆的吸收電阻，D9和D10配合C3和R2 —起完成吸 收功能。L2是濾波電感，與濾波電容C4 一起完成對變壓器副邊橋式整流后 的脈動電壓的平滑濾波，保證輸出電壓Vo2是平滑的直流。
在本例中，變壓器T2的原副邊電壓波形如圖4所示。
本例中的二極管吸收電路的優(yōu)點(diǎn)是電阻R2上的損耗相比傳統(tǒng)的電路要 小，而吸收效果相差無幾。具體分析如下
如圖3和圖4所示，在一個開關(guān)周期中，改進(jìn)型二極管吸收電路(即本 專利中的二極管吸收電路)中吸收電阻R2的損耗產(chǎn)生在tlb、 t3b時刻。而在 t2b、 t4b時刻，電容C3上的儲能通過D9和L2饋到了輸出電容C4上。
對于每一個周期(即圖3所示的一個開關(guān)周期Ts2)，副邊的電壓只在tlb、 t2b、 t3b和t4b時發(fā)生變化，各二極管的導(dǎo)通或截止?fàn)顟B(tài)也只在上述時刻發(fā)生 改變，而且在電路進(jìn)入穩(wěn)態(tài)時，對于不同的周期，電路的運(yùn)行和變化狀態(tài)均 與下述分析的情況一致
在tlb時刻，二極管D5和D8維持導(dǎo)通，二極管D6和D7截止，變壓器 副邊電壓(Vin2*Ns2) /Np2通過L2向C4充電的同時，還通過C3、 R2和D10 向C4充電，當(dāng)C3上的電壓為((Vin2*Ns2) /Np2-Vo2)時通過C3、 R2和 D10向C4充電過程結(jié)束，此時C3上儲存的電壓為((Vin2*Ns2) /Np2-Vo2)。
在t2b時亥lj， D5、 D8、 D6和D7均截止，C3上儲存的能量通過D9和L2饋到輸出電容C4上，直到C3上儲存的電壓為零。當(dāng)C3上的儲能電壓為 零時，D5、 D8、 D6和D7均開通給電感L2續(xù)流。
在t3b時刻，二極管D6和D7維持導(dǎo)通，二極管D5和D8截止，變壓器 副邊電壓(Vin2*Ns2) /Np2通過L2向C4充電的同時，還通過C3、 R2和D10 向C4充電，當(dāng)C3上的電壓為((Vin2*Ns2) /Np2-Vo2)時通過C3、 R2和 D10向C4充電過程結(jié)束，此時C3上儲存的電壓為((Vin2*Ns2) /Np2-Vo2)。 其中，Vin2和Vo2分別為變壓器原邊的輸入電壓的理論峰值和電路的輸出電 壓的平均值(即電容C4上的輸出的電壓)。Np2和Ns2分別是變壓器T2原邊 和副邊的線圈匝數(shù)。
在t4b時刻，D5、 D8、 D6和D7均截止，C3上儲存的能量通過D9和 L2饋到輸出電容C4上，直到C3上儲存的電壓為零。當(dāng)C3上的儲能電壓為 零時，D5、 D8、 D6和D7均開通給電感L2續(xù)流。
通過上面過程分析可以看出，電阻R2上的損耗發(fā)生在tlb時刻與t3b時 刻，吸收電阻R2上的損耗為
PR2=2*1/2*C3 *( (Vin2*Ns2/Np2) -Vo2)* ( (Vin2*Ns2/Np2) -Vo2) *Fs2,
其中Fs2為開關(guān)頻率，F(xiàn)s2=l/Ts2， Ts2為圖3所示電路的開關(guān)周期，C3
為電容C3的容值。
例如對一個變換器來說，如果C3=10nF,R2=10歐姆，變壓器副邊電壓 (Vin2*Ns2/Np2) =180V，輸出電壓Vo2=110V，開關(guān)頻率Fs2二20KHz,如果采
用傳統(tǒng)的方案，電阻R2上的損耗為12.96W,而采用改進(jìn)型二極管吸收電路
方案，電阻R2上的損耗僅為0.98W，只有原有損耗的7.56%。
通過對比損耗發(fā)現(xiàn)，對于同一個變換器，采用本發(fā)明的二極管吸收電路
后吸收電阻上損耗遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于傳統(tǒng)吸收電路的吸收電阻上的損耗。
權(quán)利要求
1. 一種用于橋式整流電路中的二極管吸收電路，包括整流橋、電感L2和電容C4，電感L2的一端接整流橋的輸出端P，另一端M接電容C4的正極，電容C4的負(fù)極接整流橋的另一個輸出端Q，其特征在于，還包括電容C3、電阻R2、二極管D9和D10；電容C3的一端接整流橋的輸出端P，另一端接二極管D9的負(fù)極，二極管D9的正極接整流橋的輸出端Q；電阻R2的一端接二極管D9的負(fù)極，另一端接二極管D10的正極，二極管D10的負(fù)極接電感L2的M端。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于橋式整流電路中的二極管吸收電路，包括整流橋、電感L2和電容C4，電感L2的一端接整流橋的輸出端P，另一端M接電容C4的正極，電容C4的負(fù)極接整流橋的另一個輸出端Q，其特征在于，還包括電容C3、電阻R2、二極管D9和D10；電容C3的一端接整流橋的輸出端P，另一端接二極管D9的負(fù)極，二極管D9的正極接整流橋的輸出端Q；電阻R2的一端接二極管D9的負(fù)極，另一端接二極管D10的正極，二極管D10的負(fù)極接電感L2的M端。該用于橋式整流電路中的二極管吸收電路能顯著降低橋式整流電路中吸收電阻的能耗。
文檔編號H02M1/00GK101282092SQ20081003142
公開日2008年10月8日 申請日期2008年5月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月30日
發(fā)明者湯世娟, 趙林沖 申請人:長沙圣奧科技有限公司