一種開關(guān)尖峰電壓吸收電路的制作方法
【專利摘要】本實用新型提出了一種開關(guān)尖峰電壓吸收電路，包括開關(guān)管、與所述開關(guān)管連接的吸收單元、與所述吸收單元連接的電壓轉(zhuǎn)換單元；所述吸收單元包括第一電阻、第一電容、高頻二極管和低頻二極管，所述第一電阻和第一電容并聯(lián)，所述高頻二極管和低頻二極管同向并聯(lián)，所述第一電阻和第一電容并聯(lián)的一端與所述電壓轉(zhuǎn)換單元的一端連接，并聯(lián)的另一端與所述高頻二極管和低頻二極管同向并聯(lián)的一端連接，所述高頻二極管和低頻二極管同向并聯(lián)的另一端分別與所述電壓轉(zhuǎn)換單元的另一端和所述開關(guān)管的一端連接。實施本實用新型的開關(guān)尖峰電壓吸收電路，具有以下有益效果：既能吸收漏電感的尖峰電壓又能改善EMI問題。
【專利說明】—種開關(guān)尖峰電壓吸收電路
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及開關(guān)電源領(lǐng)域，特別涉及一種開關(guān)尖峰電壓吸收電路。
【背景技術(shù)】
[0002]在高頻開關(guān)電源中，功率開關(guān)在關(guān)斷時由于漏電感的存在會產(chǎn)生尖峰電壓，這樣就可能損壞功率開關(guān)管，所以都需要用鉗位電路加以抑制。由于RCD鉗位電路結(jié)構(gòu)簡單經(jīng)濟(jì)易實現(xiàn)，因而在開關(guān)電路中RCD鉗位電路更具有實用價值，常規(guī)RCD吸收電路如圖1所示。在反激變換器的應(yīng)用中，由于工作頻率是在高頻，相應(yīng)的吸收二極管也采用高頻管。然而高頻二極管所組成的RCD電路只能吸收漏電感的尖峰電壓，對電路工作中出現(xiàn)的EMI問題改善不大，所以通常在小功率反激式電路中采用低頻二極管來組成RCD鉗位電路，這樣的好處是既解決了開關(guān)管的尖峰電壓吸收同時又可以改善EMI問題。但是由于把普通低頻二極管使用在高頻場合，部分低頻二極管會出現(xiàn)不能承受高頻工作而燒壞的情況，從而使RCD電路失效，并最終導(dǎo)致燒壞電路的功率開關(guān)管。
實用新型內(nèi)容
[0003]本實用新型要解決的技術(shù)問題在于，針對現(xiàn)有技術(shù)的上述不能同時實現(xiàn)既能吸收漏電感的尖峰電壓又能改善EMI問題的缺陷，提供一種既能吸收漏電感的尖峰電壓又能改善EMI問題的開關(guān)尖峰電壓吸收電路。
[0004]本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:構(gòu)造一種開關(guān)尖峰電壓吸收電路，包括開關(guān)管、與所述開關(guān)管連接的吸收單元、與所述吸收單元連接的電壓轉(zhuǎn)換單元；所述吸收單元包括第一電阻、第一電容、高頻二極管和低頻二極管，所述第一電阻和第一電容并聯(lián)，所述高頻二極管和低頻二極管同向并聯(lián)，所述第一電阻和第一電容并聯(lián)的一端與所述電壓轉(zhuǎn)換單元的一端連接，并聯(lián)的另一端與所述高頻二極管和低頻二極管同向并聯(lián)的一端連接，所述高頻二極管和低頻二極管同向并聯(lián)的另一端分別與所述電壓轉(zhuǎn)換單元的另一端和所述開關(guān)管的一端連接。
[0005]在本實用新型所述的開關(guān)尖峰電壓吸收電路中，所述開關(guān)管為MOS管，所述高頻二極管的陽極和低頻二極管的陽極連接后與所述MOS管的漏極連接，所述MOS管的源極接地。
[0006]在本實用新型所述的開關(guān)尖峰電壓吸收電路中，所述電壓轉(zhuǎn)換單元包括變壓器、第一二極管和第二電容；所述變壓器的原邊分別與所述第一電阻和第一電容并聯(lián)的一端、所述高頻二極管的陽極和低頻二極管的陽極連接，所述變壓器的副邊分別與所述第一二極管的陽極和第二電容的一端連接，所述第一二極管的陰極和第二電容的另一端連接。
[0007]在本實用新型所述的開關(guān)尖峰電壓吸收電路中，所述變壓器原邊中與所述高頻二極管的陽極和低頻二極管的陽極連接的一端、所述變壓器副邊中與所述第一二極管的陽極連接的一端是同名端。
[0008]在本實用新型所述的開關(guān)尖峰電壓吸收電路中，所述吸收電路為無源吸收電路。[0009]實施本實用新型的開關(guān)尖峰電壓吸收電路，具有以下有益效果:由于吸收單元中二極管采用高頻二極管和低頻二極管并聯(lián)方式，結(jié)合兩種二極管各自的特點，達(dá)到了既能吸收漏電感產(chǎn)生的尖峰電壓，又能改善EMI特性，還能保證低頻二極管安全可靠地工作。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)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實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0011]圖1為【背景技術(shù)】中常規(guī)RCD吸收電路的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖2為本實用新型開關(guān)尖峰電壓吸收電路一個實施例中的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0013]下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護(hù)的范圍。
[0014]在本實用新型開關(guān)尖峰電壓吸收電路實施例中，該開關(guān)尖峰電壓吸收電路的結(jié)構(gòu)示意圖如圖2所示。圖2中，該開關(guān)尖峰電壓吸收電路包括開關(guān)管Q1、吸收單元I和電壓轉(zhuǎn)換單元2，其中，吸收單元I與開關(guān)管Ql連接，電壓轉(zhuǎn)換單元2與吸收單元I連接；吸收單兀I包括第一電阻Rl、第一電容Cl、高頻二極管D2和低頻二極管D3,第一電阻Rl和第一電容Cl并聯(lián)，高頻二極管D2和低頻二極管D3同向并聯(lián)(即高頻二極管D2的陽極和低頻二極管D3陽極連接，高頻二極管D2的陰極和低頻二極管D3陰極連接)，第一電阻Rl和第一電容Cl并聯(lián)的一端與電壓轉(zhuǎn)換單元2的一端連接，并聯(lián)的另一端與高頻二極管D2和低頻二極管D3同向并聯(lián)的一端連接，高頻二極管D2和低頻二極管D3同向并聯(lián)的另一端分別與電壓轉(zhuǎn)換單元2的另一端和開關(guān)管Ql的一端連接。
[0015]本實施例中，開關(guān)管Ql為MOS管Ql，高頻二極管D2的陽極和低頻二極管D3的陽極連接后與MOS管Ql的漏極連接，MOS管Ql的源極接地。
[0016]本實施例中，電壓轉(zhuǎn)換單元2包括變壓器T、第一二極管Dl和第二電容C2 ;變壓器T的原邊分別與第一電阻Rl和第一電容Cl并聯(lián)的一端、高頻二極管D2的陽極和低頻二極管D3的陽極連接，變壓器T的副邊分別與第一二極管Dl的陽極和第二電容C2的一端連接，第一二極管Dl的陰極和第二電容C2的另一端連接。變壓器T原邊中與高頻二極管D2的陽極和低頻二極管D3的陽極連接的一端、變壓器T副邊中與第一二極管Dl的陽極連接的一端是同名端。
[0017]在常規(guī)的反激式變換電路中，當(dāng)開關(guān)管導(dǎo)通時能量分別存儲在主電感和漏電感中，當(dāng)開關(guān)管關(guān)斷時，主電感能量釋放到負(fù)載而漏電感中的能量不能傳遞，漏電感能量瞬間與開關(guān)管的結(jié)電容形成聞頻振蕩引起較聞的電壓尖峰。此時由于RCD吸收電路的存在，聞頻二極管快速導(dǎo)通，漏電感能量瞬時被吸收電容吸收，其尖峰電壓迅速被箝位在一個較安全的電壓值，然后這部分能量被電阻消耗，以備下一周期來臨時吸收電容再次吸收漏電感倉tfi。
[0018]當(dāng)RCD電路采用低頻二極管時，由于低頻二極管響應(yīng)速度較慢，個別器件在導(dǎo)通瞬間會形成一個很高的正向電壓，引起較大的功率損耗和發(fā)熱，會迅速使低頻二極管發(fā)熱燒毀。同時由于是低頻二極管，所以一般不會控制正向?qū)ㄋ俣冗@項參數(shù)，因此，很難保證在批量使用低頻二極管時，個別開通速度較慢的低頻二極管在使用一段時間后不會發(fā)熱燒毀，尤其是在大功率反激變換器中使用低頻二極管損壞會更加嚴(yán)重。
[0019]本實施例中的吸收單元I采用將高頻二極管D2與低頻二極管D3并聯(lián)使用的方法，高頻二極管D2由于其固有特性決定了其具有較快的導(dǎo)通速度，在吸收漏電感的尖峰電壓會瞬時快速導(dǎo)通，彌補(bǔ)了低頻二極管管D3由于導(dǎo)通慢而容易燒毀的問題，與低頻二極管D3并聯(lián)使用保證了低頻二極管D3不會燒毀，同時利用了低頻二極管D3反向恢復(fù)速度慢的特性，反向抽走第一電容Cl (稱之為吸收電容)的部分能量，使尖峰電壓的振蕩頻率和幅值減小，達(dá)到了改善EMI的目的。
[0020]值得一提的是，在不考慮電路結(jié)構(gòu)是否復(fù)雜、成本是否高的情況下，上述吸收單元I也可以改為有源吸收電路并且起到相同作用，但這時電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本較高。
[0021]總之，在本實施例中，在吸收單元I中，吸收二極管采用高頻二極管D2與低頻二極管D3并聯(lián)使用，實現(xiàn)尖峰電壓的吸收，所以在大小功率反激變換電路中均能使用本實用新型的開關(guān)尖峰電壓吸收電路來改善EMI問題，并且還能降低吸收二極管(高頻二極管D2與低頻二極管D3)的功率損耗。與常規(guī)RCD吸收電路相比，本實施例中的吸收單元I提高了電路的可靠性。
[0022]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種開關(guān)尖峰電壓吸收電路，其特征在于，包括開關(guān)管、與所述開關(guān)管連接的吸收單元、與所述吸收單元連接的電壓轉(zhuǎn)換單元；所述吸收單元包括第一電阻、第一電容、高頻二極管和低頻二極管，所述第一電阻和第一電容并聯(lián)，所述高頻二極管和低頻二極管同向并聯(lián)，所述第一電阻和第一電容并聯(lián)的一端與所述電壓轉(zhuǎn)換單元的一端連接，并聯(lián)的另一端與所述高頻二極管和低頻二極管同向并聯(lián)的一端連接，所述高頻二極管和低頻二極管同向并聯(lián)的另一端分別與所述電壓轉(zhuǎn)換單元的另一端和所述開關(guān)管的一端連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開關(guān)尖峰電壓吸收電路，其特征在于，所述開關(guān)管為MOS管，所述高頻二極管的陽極和低頻二極管的陽極連接后與所述MOS管的漏極連接，所述MOS管的源極接地。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的開關(guān)尖峰電壓吸收電路，其特征在于，所述電壓轉(zhuǎn)換單元包括變壓器、第一二極管和第二電容；所述變壓器的原邊分別與所述第一電阻和第一電容并聯(lián)的一端、所述高頻二極管的陽極和低頻二極管的陽極連接，所述變壓器的副邊分別與所述第一二極管的陽極和第二電容的一端連接，所述第一二極管的陰極和第二電容的另一端連接。
4.據(jù)權(quán)利要求3所述的開關(guān)尖峰電壓吸收電路，其特征在于，所述變壓器原邊中與所述高頻二極管的陽極和低頻二極管的陽極連接的一端、所述變壓器副邊中與所述第一二極管的陽極連接的一端是同名端。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開關(guān)尖峰電壓吸收電路，其特征在于，所述吸收電路為無源吸收電路。
【文檔編號】H02M1/14GK203522516SQ201320588852
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年9月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月23日
【發(fā)明者】羅羽, 廖序 申請人:深圳市朗科智能電氣股份有限公司