專利名稱：一種開關電源中輸出吸收電路及開關電源的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及吸收電路技術領域，特別涉及一種開關電源中輸出吸收電路及開關電源。
背景技術：
開關電源具有體積小，效率高以及電流大的優(yōu)點，因此被廣泛應用于手機充電器 和筆記本電腦適配器等場合。 開關電源的輸出整流電路基本是由二極管組成的整流橋。由于二極管這種整流器 件存在電荷的反向恢復現象，因此，二極管上會產生振蕩的電壓尖峰，所以在開關電源的輸 出電路中要增加一個吸收電路。吸收電路的作用是為了使整流器件上振蕩的電壓尖峰不超 過整流器件的標稱耐壓值，以此來保護整流器件。 現有的吸收電路大部分是由電阻和電容組成的RC電路或由電阻、電容和二極管 組成的RDC電路。 參見圖l，該圖為現有技術中的RDC吸收電路。 變壓器T的次級繞組的輸出端連接整流橋，整流橋是由四個二極管(D2、D3、D4和 D5)，整流橋的輸出端連接吸收電路。該吸收電路包括二極管D1、電容C1和電阻R1。所述 整流橋的正輸出端依次通過串聯的二極管D1和電容C1接地。二極管D1和電容C1的公共 端通過電阻Rl連接整流電路的正輸出端。整流橋的正輸出端通過電感Ll連接整流電路的 正輸出端。 整流橋的輸入端連接變壓器的次級繞組，當次級繞組有方波輸出時，整流橋整流 后的電壓經過二極管Dl和電容Cl對地構成通路。電容Cl吸收整流橋中的二極管產生的 振蕩電壓尖峰。當次級繞組停止方波的輸出時，電容C1上的電能通過電阻R1釋放，此時， 電阻R1以發(fā)熱來消耗該能量。 但是，實踐證明這種RDC吸收電路吸收后的振蕩電壓尖峰絕對值和方波的幅值幾 乎是相等的，如圖2所示，可以看出振蕩電壓尖峰還是很高。因此，這種RDC吸收電路的吸 收效果不好。并且，吸收的能量是由電阻R1以熱能來消耗掉的，這樣造成能量損耗。

發(fā)明內容
本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種開關電源中輸出吸收電路及開關電源，能夠 更好地吸收振蕩電壓尖峰。 本發(fā)明實施例提供一種開關電源中輸出吸收電路，包括電容、第一二極管、第 二二極管、第一電感、第二電感和開關管； 整流橋的正輸出端依次通過串聯的電容和第一二極管接地，其中，第一二極管的 陰極接地，陽極與電容的一端連接； 整流橋的正輸出端依次通過串聯的第二電感、第二二極管和第一電感接地；其中， 第二二極管的陰極連接第一電感的一端，陽極連接第二電感的一端；
所述開關管連接于所述第一二極管的陽極和第二二極管的陽極之間；當變壓器的 次級繞組有方波輸出時，所述開關管導通；當變壓器的次級繞組沒有方波輸出時，所述開關 管關閉。 優(yōu)選地，還包括限流電阻，所述限流電阻連接于所述第二電感和第二二極管之間。
優(yōu)選地，所述開關管為MOS管或IGBT管。 優(yōu)選地，當所述開關管為NM0S管時，所述NM0S管漏極連接所述電容和第一二極管
的公共端，所述NM0S管的源極連接所述第二二極管和第一電感的公共端，所述NM0S管的柵
極連接控制單元；當變壓器的次級繞組有方波輸出時，所述控制單元控制所述開關管導通；
當變壓器的次級繞組沒有方波輸出時，所述控制單元控制所述開關管關閉。 優(yōu)選地，所述變壓器的次級繞組為至少兩個，每個所述次級繞組的輸出端連接一
個整流橋；所述整流橋的每個橋臂上僅有一個二極管； 所有整流橋的輸出端串聯在一起作為整流輸出端；所述整流輸出端連接所述吸收 電路。 優(yōu)選地，所述次級繞組為兩個，分別為第一次級繞組和第二次級繞組，所述第一次
級繞組的輸出端連接第一整流橋，所述第二次級繞組的輸出端連接第二整流橋； 所述第一整流橋的第一輸出端作為整流輸出電路的正輸出端；所述第一整流橋的
第二輸出端與所述第二整流橋的第一輸出端連接，所述第二整流橋的第二輸出端作為所述
整流輸出電路的負輸出端。 優(yōu)選地，所述整流橋為全橋整流、半波整流或全波整流。 本發(fā)明實施例還提供一種開關電源，包括變壓器和整流橋，所述變壓器的次級繞 組的輸出端連接所述整流橋的輸入端；還包括以上所述的吸收電路，所述整流橋的輸出端 連接所述吸收電路。 與現有技術相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點 該吸收電路包括電容、第一二極管、第二二極管、第一電感、第二電感和開關管；整 流橋的正輸出端依次通過串聯的電容和第一二極管接地，其中，第一二極管的陰極接地，陽 極與電容的一端連接；整流橋的正輸出端依次通過串聯的第二電感、第二二極管和第一電 感接地；其中，第二二極管的陰極連接第一電感的一端，陽極連接第二電感的一端；所述開 關管連接于所述第一二極管的陽極和第二二極管的陽極之間；當變壓器的次級繞組有方波 輸出時，所述開關管導通；當變壓器的次級繞組沒有方波輸出時，所述開關管關閉。由于當 次級繞組有方波輸出時，開關管導通，電容開始吸收整流橋上的振蕩電壓尖峰，同時，電容 與第一電感發(fā)生諧振，電容上的能量轉移到第一電感上，第一電感以磁能將該能量儲存起 來，電容上的能量被清空，為下一次吸收振蕩電壓尖峰做準備。當次級繞組停止方波輸出 時，開關管關閉，此時，第一電感上的磁能通過第二二極管向負載釋放能量。該吸收電路可 以有效地吸收振蕩電壓尖峰，并且不損耗能量。


為了更清楚地說明本發(fā)明的技術方案，下面將對本發(fā)明描述中所需要使用的附圖 作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普 通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
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圖1是現有技術中的RDC吸收電路； 圖2是圖1對應的吸收電路輸出的波形圖； 圖3是本發(fā)明提供的吸收電路實施例一結構圖； 圖4是圖3對應的吸收電路輸出的波形圖； 圖5是本發(fā)明提供的吸收電路又一實施例結構圖； 圖6是本發(fā)明提供的吸收電路實施例二結構圖； 圖7是本發(fā)明提供的吸收電路實施例三結構圖。
具體實施例方式
為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖對本發(fā)明 的具體實施方式
做詳細的說明。
實施例一 參見圖3，該圖為本發(fā)明提供的吸收電路實施例一結構圖。 本實施例提供的開關電源中輸出吸收電路，包括電容C11、第一二極管D11、第 二二極管D22、第一電感Lll、第二電感L22和開關管33。 整流橋的正輸出端依次通過串聯的電容Cl 1和第一二極管Dl 1接地，其中，第一二 極管Dll的陰極接地，陽極與電容Cll的一端連接。 整流橋的正輸出端依次通過串聯的第二電感L22、第二二極管D22和第一電感L11 接地；其中，第二二極管D22的陰極連接第一電感Lll的一端，陽極連接第二電感L22的一
丄山順。 所述開關管33連接于所述第一二極管D11的陽極和第二二極管D22的陽極之間； 當變壓器的次級繞組有方波輸出時，所述開關管33導通；當變壓器的次級繞組沒有方波輸 出時，所述開關管33關閉。 由于當次級繞組有方波輸出時，開關管33導通，電容Cll開始吸收整流橋上的振 蕩電壓尖峰，同時，電容Cll與第一電感Lll發(fā)生諧振，電容Cll上的能量轉移到第一電感 L11上，第一電感L11以磁能將該能量儲存起來，電容C11上的能量被清空，為下一次吸收振 蕩電壓尖峰做準備。當次級繞組停止方波輸出時，開關管33關閉，此時，第一電感L11上的 磁能通過第二二極管D22向負載釋放能量。 本實施例利用電容Cll和第一電感Lll發(fā)生諧振來轉移電容Cll上吸收的振蕩電 壓尖峰的能量，這樣電容C11可以為下一次吸收振蕩電壓尖峰做準備，這樣吸收的效果較 好。如圖4所示，該吸收電路輸出的波形中的振蕩電壓尖峰被有效抑制了。并且，本發(fā)明提 供的吸收電路不需要通過電阻釋放吸收的振蕩電壓尖峰的能量，而是通過電感和二極管直 接釋放到負載，這樣可以避免使用金屬外殼的功率電阻來釋放能量，節(jié)省成本，而且有效利 用了吸收的能量。 需要說明的是，本實施例提供的吸收電路還可以包括限流電阻R11，所述限流電阻 Rll連接于所述第二電感L22和第二二極管D22之間，如圖5所示。該限流電阻Rll僅僅起 到限制第一電壓L11放電的電流大小的作用，幾乎不消耗能量。因此，不像現有技術那樣通 過電阻以熱能將能量消耗掉。
實施例二
參見圖6，該圖為本發(fā)明提供的吸收電路實施例二結構圖。 需要說明的是，本發(fā)明實施例提供的吸收電路中的開關管可以為MOS管或IGBT管 等。下面以該開關管為NM0S管為例進行詳細介紹該吸收電路的工作原理。
如圖6所示，所述NM0S管33漏極D連接所述電容Cll和第一二極管Dll的公共 端，所述NMOS管33的源極S連接所述第二二極管D22和第一電感Lll的公共端，所述NMOS 管33的柵極G連接控制單元44。 當變壓器的次級繞組有方波輸出時，所述控制單元44控制所述NMOS管33導通。 此時，電容C11、NM0S管33和第一電感L11構成通路，電容Cll吸收整流橋上產生的振蕩電 壓尖峰，同時電容Cll和第一電感Lll發(fā)生諧振，電容Cll的能量轉移到第一電感Lll中， 這樣，Cll中的能量被清空，以便于吸收下一個周期的振蕩電壓尖峰。第一二極管Dll的作 用是為電容Cll提供對地的通路。 當變壓器的次級繞組沒有方波輸出時，所述控制單元44控制所述NMOS管33關 閉。此時，第一電感Lll上儲存的能量通過第二二極管D22釋放到負載。
實施例三 參見圖7，該圖為本發(fā)明提供的吸收電路實施例三結構圖。 本實施例提供的吸收電路與整流橋連接，當整流橋輸出的直流電壓很高時，所述 變壓器的次級繞組可以為至少兩個，這樣可以通過次級繞組來強制分壓，以避免整流橋上 的整流器件被擊穿。所述每個次級繞組的輸出端連接一個整流橋；所述整流橋的每個橋臂 上僅有一個二極管。 所有整流橋的輸出端串聯在一起作為整流輸出端；所述整流輸出端連接以上實施 例提供的所述吸收電路。 下面以次級繞組為兩個為例進行介紹，如圖7所示。 所述次級繞組為兩個，分別為第一次級繞組TX1和第二次級繞組TX2 (具體的繞 組沒有畫出)，所述第一次級繞組TX1的輸出端連接第一整流橋，第一整流橋由四個二極管 D2、D3、D4和D5組成，所述第二次級繞組TX2的輸出端連接第二整流橋，第二整流橋由四個 二極管D6 、 D7 、 D8和D9組成。 所述第一整流橋的第一輸出端作為整流輸出電路的正輸出端；連接吸收電路的上 端。所述第一整流橋的第二輸出端與所述第二整流橋的第一輸出端連接，所述第二整流橋 的第二輸出端作為所述整流輸出電路的負輸出端，連接吸收電路的下端。
需要說明的是，所述整流橋為全橋整流、半波整流或全波整流。 本發(fā)明實施例還提供一種開關電源，該開關電源包括變壓器和整流橋，所述變壓 器的次級繞組的輸出端連接所述整流橋的輸入端；還包括以上實施例所述的吸收電路。
以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制。雖 然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明。任何熟悉本領域的技術人 員，在不脫離本發(fā)明技術方案范圍情況下，都可利用上述揭示的方法和技術內容對本發(fā)明 技術方案做出許多可能的變動和修飾，或修改為等同變化的等效實施例。因此，凡是未脫離 本發(fā)明技術方案的內容，依據本發(fā)明的技術實質對以上實施例所做的任何簡單修改、等同 變化及修飾，均仍屬于本發(fā)明技術方案保護的范圍內。
權利要求
一種開關電源中輸出吸收電路，其特征在于，包括電容、第一二極管、第二二極管、第一電感、第二電感和開關管；整流橋的正輸出端依次通過串聯的電容和第一二極管接地，其中，第一二極管的陰極接地，陽極與電容的一端連接；整流橋的正輸出端依次通過串聯的第二電感、第二二極管和第一電感接地；其中，第二二極管的陰極連接第一電感的一端，陽極連接第二電感的一端；所述開關管連接于所述第一二極管的陽極和第二二極管的陽極之間；當變壓器的次級繞組有方波輸出時，所述開關管導通；當變壓器的次級繞組沒有方波輸出時，所述開關管關閉。
2. 根據權利要求1所述的開關電源中輸出吸收電路，其特征在于，還包括限流電阻，所 述限流電阻連接于所述第二電感和第二二極管之間。
3. 根據權利要求1所述的開關電源中輸出吸收電路，其特征在于，所述開關管為M0S管 或IGBT管。
4. 根據權利要求3所述的開關電源中輸出吸收電路，其特征在于，當所述開關管為 NMOS管時，所述NMOS管漏極連接所述電容和第一二極管的公共端，所述NMOS管的源極連接 所述第二二極管和第一電感的公共端，所述NM0S管的柵極連接控制單元；當變壓器的次級 繞組有方波輸出時，所述控制單元控制所述開關管導通；當變壓器的次級繞組沒有方波輸 出時，所述控制單元控制所述開關管關閉。
5. 根據權利要求1至4任一項所述的開關電源中輸出吸收電路，其特征在于，所述變壓 器的次級繞組為至少兩個，每個所述次級繞組的輸出端連接一個整流橋；所述整流橋的每 個橋臂上僅有一個二極管；所有整流橋的輸出端串聯在一起作為整流輸出端；所述整流輸出端連接所述吸收電路。
6. 根據權利要求5所述的開關電源中輸出吸收電路，其特征在于，所述次級繞組為兩 個，分別為第一次級繞組和第二次級繞組，所述第一次級繞組的輸出端連接第一整流橋，所 述第二次級繞組的輸出端連接第二整流橋；所述第一整流橋的第一輸出端作為整流輸出電路的正輸出端；所述第一整流橋的第二 輸出端與所述第二整流橋的第一輸出端連接，所述第二整流橋的第二輸出端作為所述整流 輸出電路的負輸出端。
7. 根據權利要求1至4任一項所述的開關電源中輸出吸收電路，其特征在于，所述整流 橋為全橋整流、半波整流或全波整流。
8. —種開關電源，包括變壓器和整流橋，所述變壓器的次級繞組的輸出端連接所述 整流橋的輸入端；其特征在于，還包括如權利要求1-7任一項所述的吸收電路，所述整流橋 的輸出端連接所述吸收電路。
全文摘要
本發(fā)明提供一種開關電源中輸出吸收電路及開關電源，其中吸收電路包括電容、第一二極管、第二二極管、第一電感、第二電感和開關管；整流橋的正輸出端依次通過串聯的電容和第一二極管接地，其中，第一二極管的陰極接地，陽極與電容的一端連接；整流橋的正輸出端依次通過串聯的第二電感、第二二極管和第一電感接地；其中，第二二極管的陰極連接第一電感的一端，陽極連接第二電感的一端；所述開關管連接于所述第一二極管的陽極和第二二極管的陽極之間；當變壓器的次級繞組有方波輸出時，所述開關管導通；當變壓器的次級繞組沒有方波輸出時，所述開關管關閉。該吸收電路可以有效地吸收振蕩電壓尖峰，并且不損耗能量。
文檔編號H02M7/219GK101783605SQ201010119160
公開日2010年7月21日 申請日期2010年3月5日 優(yōu)先權日2010年3月5日
發(fā)明者于小冬, 徐曙東 申請人:北京嘉昌機電設備制造有限公司