本發(fā)明涉及開(kāi)關(guān)電源技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種有源吸收電路。

背景技術(shù)：

開(kāi)關(guān)器件是開(kāi)關(guān)電源中的重要元件，其電壓耐受能力直接影響器件的成本與性能。由于實(shí)際電路設(shè)計(jì)中寄生參數(shù)的存在，尤其是寄生電感的存在，在開(kāi)關(guān)器件開(kāi)通、關(guān)斷時(shí)會(huì)引起開(kāi)關(guān)器件寄生電容與電路中寄生電感的諧振，在開(kāi)關(guān)器件兩端形成電壓尖峰，從而增加了開(kāi)關(guān)器件的電壓應(yīng)力，帶來(lái)額外的損耗，產(chǎn)生更大的電磁污染。因此，開(kāi)關(guān)器件兩端由寄生參數(shù)引起的電壓尖峰是開(kāi)關(guān)電源設(shè)計(jì)中一個(gè)普遍存在的棘手問(wèn)題，極大限制了開(kāi)關(guān)電源產(chǎn)品的性能、增加了成本、延長(zhǎng)了產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)周期；針對(duì)這一問(wèn)題，現(xiàn)有技術(shù)中采用有源吸收電路是一種主要的解決方法，然而，有源吸收電路由于有源開(kāi)關(guān)器件的存在，電路結(jié)構(gòu)與控制方法復(fù)雜，尤其針對(duì)副邊整流管的吸收電路，由于電路原、副邊需要隔離，副邊有源吸收電路的驅(qū)動(dòng)信號(hào)非常難以產(chǎn)生，而產(chǎn)生該控制信號(hào)的成本、電路設(shè)計(jì)空間較高，限制了有源吸收電路的應(yīng)用；而且，有源吸收電路通常需要副邊輔助電源為控制、驅(qū)動(dòng)電路提供能量，在變換器開(kāi)、關(guān)機(jī)及短路、過(guò)流等異常工作狀態(tài)，輔助電壓源處于非正常狀態(tài)，阻礙了有源吸收電路在該工作狀態(tài)下的正常工作，造成變換器在開(kāi)、關(guān)機(jī)及短路、過(guò)流等異常工作狀態(tài)時(shí)，開(kāi)關(guān)管電壓應(yīng)力異常增加。此類問(wèn)題的存在，限制了有源吸收電路的廣泛應(yīng)用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決以上技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明旨在提供一種有源吸收自驅(qū)動(dòng)電路，具體包括：

一種有源吸收自驅(qū)動(dòng)電路，包括，

一第一開(kāi)關(guān)單元，連接于一主變壓器(t1)的輸出電壓側(cè)的第一端和一參考節(jié)點(diǎn)(x)之間；

一第二開(kāi)關(guān)單元，連接于所述主變壓器(t1)的輸出電壓側(cè)的第二端和所述參考節(jié)點(diǎn)(x)之間，所述第二開(kāi)關(guān)單元與所述第一開(kāi)關(guān)單元交替導(dǎo)通與關(guān)斷；

一有源吸收單元，與所述第一開(kāi)關(guān)單元或所述第二開(kāi)關(guān)單元并聯(lián)，所述有源吸收單元包括一鉗位電容(c1)和與所述鉗位電容(c1)串聯(lián)的一第一開(kāi)關(guān)管(q1)；

一自驅(qū)動(dòng)單元，所述自驅(qū)動(dòng)單元包括充放電支路，所述自驅(qū)動(dòng)單元于所述第一開(kāi)關(guān)單元和所述第二開(kāi)關(guān)單元交替導(dǎo)通與關(guān)斷中可切換地充電及放電，以實(shí)現(xiàn)對(duì)所述有源吸收單元的控制。

本發(fā)明的一種有源吸收自驅(qū)動(dòng)電路，所述充放電支路包括一第二開(kāi)關(guān)管(q2)、一第三電容(c3)、一第一電阻(r1)、一第一二極管(d1)，所述第一二極管(d1)的兩端并聯(lián)一第四電阻(r4)；

所述第二開(kāi)關(guān)管(q2)的柵極通過(guò)一第二電阻(r2)連接所述主變壓器(t1)的輸出電壓側(cè)的第一端；所述第二開(kāi)關(guān)管(q2)的源極連接所述主變壓器(t1)的輸出電壓側(cè)的第二端，所述第二開(kāi)關(guān)管(q2)的漏極與所述第三電容(c3)連接，所述第三電容(c3)通過(guò)所述第一電阻(r1)連接所述第一開(kāi)關(guān)管(q1)的柵極。

本發(fā)明的一種有源吸收自驅(qū)動(dòng)電路，所述充放電支路通過(guò)所述第二開(kāi)關(guān)管(q2)、所述第一電阻(r1)、所述第一二極管(d1)對(duì)所述第三電容(c3)充電；

所述第三電容(c3)電壓通過(guò)所述第一電阻(r1)、所述第四電阻(r4)、所述第二開(kāi)關(guān)單元、所述第二開(kāi)關(guān)管(q2)放電。

本發(fā)明的一種有源吸收自驅(qū)動(dòng)電路，所述充放電支路包括一第二開(kāi)關(guān)管(q2)、一第三電容(c3)、一第一電阻(r1)、一第一二極管(d1)，所述第一二極管(d1)的兩端并聯(lián)一第四電阻(r4)；

所述第二開(kāi)關(guān)管(q2)的柵極通過(guò)一第二電阻(r2)連接所述主變壓器(t1)的輸出電壓側(cè)的第二端；所述第二開(kāi)關(guān)管(q2)的源極連接所述主變壓器(t1)的輸出電壓側(cè)的第一端，所述第二開(kāi)關(guān)管(q2)的漏極與所述第三電容(c3)連接，所述第三電容(c3)通過(guò)所述第一電阻(r1)連接所述第一開(kāi)關(guān)管(q1)的柵極。

本發(fā)明的一種有源吸收自驅(qū)動(dòng)電路，所述充放電支路通過(guò)所述第二開(kāi)關(guān)管(q2)、所述第一電阻(r1)、所述第一二極管(d1)對(duì)所述第三電容(c3)充電；

所述第三電容(c3)電壓通過(guò)所述第一電阻(r1)、所述第四電阻(r4)、所述第一開(kāi)關(guān)單元、所述第二開(kāi)關(guān)管(q2)放電。

本發(fā)明的一種有源吸收自驅(qū)動(dòng)電路，所述第一二極管(d1)的正極與所述第一電阻(r1)連接，所述第一二極管(d1)的負(fù)極與所述參考節(jié)點(diǎn)(x)連接。

本發(fā)明的一種有源吸收自驅(qū)動(dòng)電路，所述第一開(kāi)關(guān)單元采用一續(xù)流管，所述續(xù)流管的漏極與所述主變壓器(t1)的輸出電壓側(cè)的第一端連接，所述續(xù)流管的源極與所述參考節(jié)點(diǎn)(x)連接。

本發(fā)明的一種有源吸收自驅(qū)動(dòng)電路，所述第二開(kāi)關(guān)單元采用一整流管，所述整流管的漏極與所述主變壓器(t1)的輸出電壓側(cè)的第二端連接，所述整流管的源極與所述參考節(jié)點(diǎn)(x)連接。

本發(fā)明的一種有源吸收自驅(qū)動(dòng)電路，還包括一輸出濾波電感及一輸出濾波電容，相互串聯(lián)地連接于所述主變壓器(t1)的輸出電壓側(cè)的第一端和所述參考節(jié)點(diǎn)(x)之間，所述輸出濾波電容的兩端并聯(lián)負(fù)載電阻。

本發(fā)明的一種有源吸收自驅(qū)動(dòng)電路，還包括：

一主開(kāi)關(guān)支路，所述主開(kāi)關(guān)支路上連接一原邊主管(qmain)；

一輔開(kāi)關(guān)支路，與所述主開(kāi)關(guān)支路并聯(lián)，包括一鉗位p溝道m(xù)osfet管(qaux)及一鉗位電容(cclamp)；所述主開(kāi)關(guān)支路與所述輔開(kāi)關(guān)支路交替導(dǎo)通及關(guān)斷。

有益效果：本發(fā)明針對(duì)主變壓器的副邊存在多開(kāi)關(guān)單元，并且多開(kāi)關(guān)單元交替開(kāi)通、關(guān)斷的電路拓?fù)洌酶鏖_(kāi)關(guān)單元交替開(kāi)通、關(guān)斷時(shí)的能量與時(shí)序，實(shí)現(xiàn)對(duì)有源吸收單元的控制，電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，無(wú)需額外邏輯信號(hào)發(fā)生電路，無(wú)需輔助電壓源。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的一種具體實(shí)施例的電路結(jié)構(gòu)圖；

圖2為本發(fā)明的圖1中主要器件的工作波形圖。

具體實(shí)施方式

下方將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)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(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。

下方結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，但不作為本發(fā)明的限定。

參照?qǐng)D1，一種有源吸收自驅(qū)動(dòng)電路，其中，包括，

一第一開(kāi)關(guān)單元，連接于一主變壓器(t1)的輸出電壓側(cè)的第一端和一參考節(jié)點(diǎn)(x)之間；

一第二開(kāi)關(guān)單元，連接于主變壓器(t1)的輸出電壓側(cè)的第二端和參考節(jié)點(diǎn)(x)之間，第二開(kāi)關(guān)單元與第一開(kāi)關(guān)單元交替導(dǎo)通與關(guān)斷；

一有源吸收單元，與第一開(kāi)關(guān)單元或第二開(kāi)關(guān)單元并聯(lián)，有源吸收單元包括一鉗位電容(c1)和與鉗位電容(c1)串聯(lián)的一第一開(kāi)關(guān)管(q1)；

一自驅(qū)動(dòng)單元，自驅(qū)動(dòng)單元包括充放電支路，自驅(qū)動(dòng)單元于第一開(kāi)關(guān)單元和第二開(kāi)關(guān)單元交替導(dǎo)通與關(guān)斷中可切換地充電及放電，以實(shí)現(xiàn)對(duì)有源吸收單元的控制。

本發(fā)明針對(duì)主變壓器的副邊存在多開(kāi)關(guān)單元，并且多開(kāi)關(guān)單元交替開(kāi)通、關(guān)斷的電路拓?fù)?，利用各開(kāi)關(guān)單元交替開(kāi)通、關(guān)斷時(shí)的能量與時(shí)序，實(shí)現(xiàn)對(duì)有源吸收單元的控制，電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，無(wú)需額外邏輯信號(hào)發(fā)生電路，無(wú)需輔助電壓源。

本發(fā)明的一種具體實(shí)施例，如圖1所示，充放電支路包括一第二開(kāi)關(guān)管(q2)、一第三電容(c3)、一第一電阻(r1)、一第一二極管(d1)，第一二極管(d1)的兩端并聯(lián)一第四電阻(r4)；

第二開(kāi)關(guān)管(q2)的柵極通過(guò)一第二電阻(r2)連接主變壓器(t1)的輸出電壓側(cè)的第一端；第二開(kāi)關(guān)管(q2)的源極連接主變壓器(t1)的輸出電壓側(cè)的第二端，第二開(kāi)關(guān)管(q2)的漏極與第三電容(c3)連接，第三電容(c3)通過(guò)第一電阻(r1)連接第一開(kāi)關(guān)管(q1)的柵極。

充放電支路通過(guò)第二開(kāi)關(guān)管(q2)、第一電阻(r1)、第一二極管(d1)對(duì)第三電容(c3)充電；

第三電容(c3)電壓通過(guò)第一電阻(r1)、第四電阻(r4)、第二開(kāi)關(guān)單元、第二開(kāi)關(guān)管(q2)放電。

本發(fā)明的另一種具體實(shí)施例，有源吸收單元并聯(lián)于第二開(kāi)關(guān)單元兩邊，相應(yīng)地，充放電支路包括一第二開(kāi)關(guān)管(q2)、一第三電容(c3)、一第一電阻(r1)、一第一二極管(d1)，第一二極管(d1)的兩端并聯(lián)一第四電阻(r4)；

第二開(kāi)關(guān)管(q2)的柵極通過(guò)一第二電阻(r2)連接主變壓器(t1)的輸出電壓側(cè)的第二端；第二開(kāi)關(guān)管(q2)的源極連接主變壓器(t1)的輸出電壓側(cè)的第一端，第二開(kāi)關(guān)管(q2)的漏極與第三電容(c3)連接，第三電容(c3)通過(guò)第一電阻(r1)連接第一開(kāi)關(guān)管(q1)的柵極。

充放電支路通過(guò)第二開(kāi)關(guān)管(q2)、第一電阻(r1)、第一二極管(d1)對(duì)第三電容(c3)充電；

第三電容(c3)電壓通過(guò)第一電阻(r1)、第四電阻(r4)、第一開(kāi)關(guān)單元、第二開(kāi)關(guān)管(q2)放電。

本發(fā)明的有源吸收自驅(qū)動(dòng)電路，第一二極管(d1)的正極與第一電阻(r1)連接，第一二極管(d1)的負(fù)極與參考節(jié)點(diǎn)(x)連接。

本發(fā)明的有源吸收自驅(qū)動(dòng)電路，第一開(kāi)關(guān)單元采用一續(xù)流管，續(xù)流管的漏極與主變壓器(t1)的輸出電壓側(cè)的第一端連接，續(xù)流管的源極與參考節(jié)點(diǎn)(x)連接。

本發(fā)明的有源吸收自驅(qū)動(dòng)電路，第二開(kāi)關(guān)單元采用一整流管，整流管的漏極與主變壓器(t1)的輸出電壓側(cè)的第二端連接，整流管的源極與參考節(jié)點(diǎn)(x)連接。

本發(fā)明的有源吸收自驅(qū)動(dòng)電路，還包括一輸出濾波電感(lf)及一輸出濾波電容(cout)，相互串聯(lián)地連接于主變壓器(t1)的輸出電壓側(cè)的第一端和參考節(jié)點(diǎn)(x)之間，輸出濾波電容的兩端并聯(lián)負(fù)載電阻(rload)。

本發(fā)明的有源吸收自驅(qū)動(dòng)電路，

主變壓器(t1)的原邊包括：還包括：

一主開(kāi)關(guān)支路，主開(kāi)關(guān)支路上連接一原邊主管(qmain)；

一輔開(kāi)關(guān)支路，與主開(kāi)關(guān)支路并聯(lián)，包括一鉗位p溝道m(xù)osfet管(qaux)及一鉗位電容(cclamp)；主開(kāi)關(guān)支路與輔開(kāi)關(guān)支路交替導(dǎo)通及關(guān)斷。

以下針對(duì)第一種具體實(shí)施例，并結(jié)合圖2對(duì)本發(fā)明的工作原理進(jìn)行介紹如下：

t0時(shí)刻前，主變壓器(t1)的輸出電壓側(cè)的第一端即(vtsec)點(diǎn)端為正，第二開(kāi)關(guān)單元導(dǎo)通，第一開(kāi)關(guān)單元兩端承受反向電壓，第一開(kāi)關(guān)單元的電壓(vqfw)為正；

t0時(shí)刻時(shí)，主變壓器(t1)原邊的主開(kāi)關(guān)支路關(guān)斷，第一開(kāi)關(guān)單元兩端電壓下降，當(dāng)下降至零開(kāi)通主變壓器(t1)原邊的輔開(kāi)關(guān)支路，后第二開(kāi)關(guān)單元與第一開(kāi)關(guān)單元換流，第二開(kāi)關(guān)單元兩端電壓(vqfr)上升，當(dāng)?shù)诙_(kāi)關(guān)單元兩端電壓(vqfr)上升時(shí)，由于第二開(kāi)關(guān)管(q2)兩端存在寄生體二極管，第二開(kāi)關(guān)單元兩端電壓(vqfr)通過(guò)充放電支路的第二開(kāi)關(guān)管(q2)、第一電阻(r1)、第一二極管(d1)對(duì)第三電容(c3)充電；至第三電容(c3)兩端電壓穩(wěn)定在第二開(kāi)關(guān)單元兩端電壓上；由于第一二極管(d1)導(dǎo)通，同時(shí)第四電阻(r4)的存在，第一開(kāi)關(guān)管(q1)基極電壓vq1gs為零，有源吸收支路中第一開(kāi)關(guān)管(q1)關(guān)斷；

t1時(shí)刻時(shí)，關(guān)斷主變壓器(t1)原邊的輔開(kāi)關(guān)支路，第二開(kāi)關(guān)單元兩端電壓(vqfr)下降，由于此時(shí)第二開(kāi)關(guān)管(q2)的柵源電壓(gs電壓)為負(fù)電壓，第二開(kāi)關(guān)管(q2)截止關(guān)斷，第三電容(c3)電壓維持不變，此時(shí)，由于所述第四電阻(r4)的存在，所述第一開(kāi)關(guān)管(q1)基極電壓vq1gs為零，所述第一開(kāi)關(guān)管(q1)關(guān)斷；

t2時(shí)刻，主變壓器(t1)原邊的主開(kāi)關(guān)支路開(kāi)通，第一開(kāi)關(guān)單元電壓(vqfw)升高；

t3時(shí)刻，當(dāng)?shù)谝婚_(kāi)關(guān)單元電壓(vqfw)升至第二開(kāi)關(guān)管(q2)門限電壓時(shí)，第二開(kāi)關(guān)管(q2)導(dǎo)通；第三電容(c3)電壓反并在第一開(kāi)關(guān)管(q1)的柵源端(gs端)，通過(guò)第一電阻(r1)、第二開(kāi)關(guān)單元組成的反向充電支路向第一開(kāi)關(guān)管(q1)的柵源端(gs端)反向充電，第一開(kāi)關(guān)管(q1)的基極電壓(vq1gs)反向增加；可適當(dāng)調(diào)整第一電阻(r1)的阻值，使得第一開(kāi)關(guān)管(q1)的導(dǎo)通時(shí)間延后，確保第二開(kāi)關(guān)單元兩端電壓(vqfr)上升到大于等于鉗位電容(c1)電壓，第一開(kāi)關(guān)管(q1)的寄生體二極管導(dǎo)通后再開(kāi)通第一開(kāi)關(guān)管(q1)，第一開(kāi)關(guān)管(q1)的寄生體二極管導(dǎo)通后，鉗位電容(c1)與變壓器的漏感及電路中寄生電感諧振，吸收寄生電感中的儲(chǔ)能，由于鉗位電容(c1)容值較大，而漏感較小，諧振過(guò)程中電容電壓變化較小，起到了鉗位作用，實(shí)現(xiàn)了對(duì)第一開(kāi)關(guān)單元的有源吸收，抑制了第二開(kāi)關(guān)單元的電壓尖峰；

t4時(shí)刻時(shí)，第一開(kāi)關(guān)管(q1)的基極電壓(vq1gs)達(dá)到其門限電壓，第一開(kāi)關(guān)管(q1)導(dǎo)通，在鉗位電容(c1)與變壓器漏感及電路中寄生電感諧振過(guò)程中，鉗位電容(c1)達(dá)到峰值后通過(guò)輸出濾波電感l(wèi)f將儲(chǔ)能釋放，達(dá)到變壓器副邊電壓(vtsec)后穩(wěn)定不變，由于第四電阻(r4)的存在，第三電容(c3)電壓通過(guò)充放電支路的第四電阻(r4)、第二開(kāi)關(guān)單元、第二開(kāi)關(guān)管(q2)、第一電阻(r1)放電；

至t5時(shí)刻，第一開(kāi)關(guān)管(q1)的基極電壓(vq1gs)低于第二開(kāi)關(guān)管(q2)的門限電壓，第二開(kāi)關(guān)管(q2)關(guān)斷，有源吸收過(guò)程結(jié)束。

忽略第一開(kāi)關(guān)管的導(dǎo)通損耗及各有源器件的驅(qū)動(dòng)損耗，近似認(rèn)為此有源吸收過(guò)程無(wú)損耗。

本發(fā)明的第二種實(shí)施例的原理與第一種具體實(shí)施例類同，在此不作贅述。本發(fā)明可廣泛推廣適用于雙管正激電路、三繞組復(fù)位正激、諧振復(fù)位正激、有源嵌位正激、正反激等電路副邊整流電路開(kāi)關(guān)器件有源吸收單元的自驅(qū)動(dòng)，半橋或全橋副邊的全波、倍流、全橋等整流電路開(kāi)關(guān)器件的有源吸收單元的自驅(qū)動(dòng)，及其它變換器副邊采用多開(kāi)關(guān)管整流的開(kāi)關(guān)管有源吸收單元的自驅(qū)動(dòng)。

以上僅為本發(fā)明較佳的實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的實(shí)施方式及保護(hù)范圍，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，應(yīng)當(dāng)能夠意識(shí)到凡運(yùn)用本發(fā)明說(shuō)明書(shū)及圖示內(nèi)容所作出的等同替換和顯而易見(jiàn)的變化所得到的方案，均應(yīng)當(dāng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。