專利名稱：一種高效率低成本推挽式直流變流器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉 及一種直流變流器，尤其是一種高效率低成本推挽式直流變流器。
背景技術(shù)：
在很多民用或工業(yè)設(shè)備中，經(jīng)常要求把一種直流電變換成另一電壓的直流電，這就需要用直流到直流的變流器，簡稱DCDC電源。市面上常見的DCDC電源一般采用返馳式電路(以UC3845或UC3843作為驅(qū)動芯片)來實現(xiàn)；或以推挽式電路(以SG3525作為驅(qū)動芯片)來實現(xiàn)。推挽式直流變換器是一種常用的電源架構(gòu)，它結(jié)構(gòu)簡單，成本較低。但它有一些局限性，如用于推挽的開關(guān)管要承受較大的電壓，是電源的兩倍以上。因為變壓器原邊繞組存在漏感，當(dāng)開關(guān)管由導(dǎo)通到關(guān)斷時，漏感會產(chǎn)生附加的沖擊電壓。這就會要求DCDC電源使用高電壓的開關(guān)管，增加成本，同時也會增加開關(guān)損耗，降低電源轉(zhuǎn)換效率。針對上述問題，人們提出了不少方案，如電阻電容吸收電路，有源吸收電路等，但目前尚沒有一個很好的解決方案能在性能與成本達(dá)到平衡。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型目的是提供一種抑制開關(guān)管的尖峰電壓，降低開關(guān)管的耐壓要求，提高開關(guān)器件的壽命的高效率低成本推挽式直流變流器。本實用新型的技術(shù)方案是一種高效率低成本推挽式直流變流器，包括推挽電路、變壓電路以及整流電路，所述推挽電路包括兩個推挽相連的開關(guān)管以及與所述開關(guān)管分別并聯(lián)的兩個二極管；所述推挽電路通過變壓電路與整流電路相連，其特征在于，還包括吸收電路，所述吸收電路包括第一電感L7、第二電感L8、第一電容C7以及第二電容C8,所述第一電感L7與第一電容C7組成串聯(lián)電路并與變壓電路原邊繞組的一端相連；所述第二電感L8與第二電容CS組成串聯(lián)電路并與變壓電路原邊繞組的另一端相連。進(jìn)一步的，所述所述吸收電路還包括可以限制電流導(dǎo)向的二極管，所述二極管位于第一電感L7和第二電感L8的兩端。進(jìn)一步的，所述變壓電路的原邊繞組L1、L2中間的抽頭連接有電感L6，電感L6另一端與吸收電路相連。進(jìn)一步的，所述整流電路為半橋整流電路，由兩個二極管與兩個電容組成。進(jìn)一步的,所述整流電路為全橋整流電路。進(jìn)一步的，所述開關(guān)管為MOSFET管。本實用新型的優(yōu)點是I)采用電流源升壓形式的推挽電路，工作簡單穩(wěn)定，可以有效防止開關(guān)管的過流問題；2)采用LC諧振吸收電路，抑制開關(guān)管的尖峰電壓，降低開關(guān)管的耐壓要求，提高開關(guān)器件的壽命；3)采用二極管導(dǎo)流使LC吸收電路中的能量回饋給電源，降低了開關(guān)損耗，提高了電源的整體效率；4)采用二極管與電容的半橋整流方式，利于進(jìn)一步升高輸出電壓，并達(dá)到降低成本的目的。
以下結(jié)合附圖
及實施例對本實用新型作進(jìn)一步描述圖I為本實用新型的高效率低成本推挽式直流變流器電路圖。圖2為本實用新型的高效率低成本推挽式直流變流器工作波形圖。圖3為本實用新型的高效率低成本推挽式直流變流器工作波形圖。圖4本實用新型的高效率低成本推挽式直流變流器工作波形圖。
具體實施方式
實施例如圖I所示的高效率低成本推挽式直流變流器包括推挽電路、變壓電路、吸收電路以及整流電路，推挽電路包括兩個推挽相連的開關(guān)管以及與開關(guān)管分別并聯(lián)的兩個二極管；本實施例中的開關(guān)管為MOSFET管，MOSFET管Ml、MOSFET管M2以及二極管D5、二極管D6組成推挽電路。推挽電路通過變壓電路與整流電路相連，吸收電路包括第一電感L7、第二電感L8、第一電容C7以及第二電容C8，第一電感L7與第一電容C7組成串聯(lián)電路并與變壓電路原邊繞組的一端相連；第二電感L8與第二電容CS組成串聯(lián)電路并與變壓電路原邊繞組的另一端相連。如圖I所示，繞組LI和L2為變壓電路原邊繞組，繞組L3為變壓器副邊繞組。電感L4與L5代表原邊繞組的漏感。MOSFET管Ml與M2為推挽用的開關(guān)管。變壓器原邊繞組的中點與電源輸入之間接入一個電感L6，這樣可以起到升壓作用，還可有效地防止MOSFET管Ml與M2在開關(guān)過程中可能的過流問題。該直流電源的輸出采用半橋整流，由兩個二極管與兩個電容組成。為了防止變壓器漏感L4、L5給MOSFET管M1、M2造成電壓尖峰，故采用電感與電容組成的吸收電路防止電壓尖峰，并用二極管D7 D10限制電流導(dǎo)向。本實施例中的整流電路為兩個二極管與兩個電容組成的半橋整流電路。也可以為全橋整流電路。本實施例中原邊側(cè)的電感L6也可去掉，變成電壓源形式的推挽電路，一樣可以實現(xiàn)本發(fā)明。整流電路還可以為中間抽頭的變壓器線圈加二極管整流。工作原理，當(dāng)MOSFET管Ml與M2導(dǎo)通時，電感L6的電流增加。部分原邊電流流過繞組LI、漏感L4及MOSFET管Ml ;另一部分電流流過與MOSFET管M2相應(yīng)的回路。此時，變壓器不傳送能量，副邊電壓為零。當(dāng)MOSFET管Ml關(guān)斷時，電感L6上的電流就要減小，存儲在LI繞組中的能量就會通過副邊繞組L3傳給電源輸出側(cè)。此時，存儲在漏感L4中的能量就會通過電容C8與二極管D8釋放能量，并由電容C8限制了出現(xiàn)在MOSFET管Ml兩端的尖峰電壓。當(dāng)下一次MOSFET管Ml導(dǎo)通時，電容C8的能量就會與電感L8、二極管DlO發(fā)生諧振，最后把電感L8中的能量由二極管D8送回電源，實現(xiàn)無損轉(zhuǎn)換，這樣就大大提高了 D⑶C電源的效率。圖2、圖3、圖4為如圖I所示的電路的工作波形圖。以上實施例僅為本實用新型其中的一種實施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對本實用新型專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本實用新型的保護(hù)范圍。因此，本實用新型專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
權(quán)利要求1.一種高效率低成本推挽式直流變流器，包括推挽電路、變壓電路以及整流電路，所述推挽電路包括兩個推挽相連的開關(guān)管以及與所述開關(guān)管分別并聯(lián)的兩個二極管；所述推挽電路通過變壓電路與整流電路相連，其特征在于，還包括吸收電路，所述吸收電路包括第一電感(L7)、第二電感(L8)、第一電容(C7)以及第二電容(C8)，所述第一電感(L7)與第一電容(C7)組成串聯(lián)電路并與變壓電路原邊繞組的一端相連；所述第二電感(L8)與第二電容(CS)組成串聯(lián)電路并與變壓電路原邊繞組的另一端相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高效率低成本推挽式直流變流器，其特征在于，所述吸收電路還包括可以限制電流導(dǎo)向的二極管，所述二極管位于第一電感(L7)和第二電感(L8)的兩端。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高效率低成本推挽式直流變流器，其特征在于，所述變壓電路的原邊繞組(LI、L2)中間的抽頭連接有電感(L6)，電感(L6)另一端與吸收電路相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高效率低成本推挽式直流變流器，其特征在于，所述整流電路為半橋整流電路，由兩個二極管與兩個電容組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高效率低成本推挽式直流變流器，其特征在于，所述整流電路為全橋整流電路。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高效率低成本推挽式直流變流器，其特征在于，所述開關(guān)管為 MOSFET 管。
專利摘要本實用新型公開了一種高效率低成本推挽式直流變流器，包括推挽電路、變壓電路以及整流電路，所述推挽電路包括兩個推挽相連的開關(guān)管以及與所述開關(guān)管分別并聯(lián)的兩個二極管；所述推挽電路通過變壓電路與整流電路相連，其特征在于，還包括吸收電路，所述吸收電路包括第一電感L7、第二電感L8、第一電容C7以及第二電容C8，所述第一電感L7與第一電容C7組成串聯(lián)電路并與變壓電路原邊繞組的一端相連；所述第二電感L8與第二電容C8組成串聯(lián)電路并與變壓電路原邊繞組的另一端相連。本實用新型可以抑制開關(guān)管的尖峰電壓，降低開關(guān)管的耐壓要求，提高開關(guān)器件的壽命，還降低了開關(guān)損耗，提高了電源的整體效率。
文檔編號H02M3/337GK202750015SQ20122025276
公開日2013年2月20日 申請日期2012年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月31日
發(fā)明者胡軍, 胡小波 申請人:蘇州愛能普電氣有限公司