專利名稱：一種開(kāi)關(guān)型電源變換器中的全波整流電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種全波整流電路，更具體地說(shuō)，涉及一種開(kāi)關(guān)型電源變換器中的全波整流電路。
背景技術(shù)：
開(kāi)關(guān)型電源變換器采用全波整流的輸出整流管工作在硬開(kāi)關(guān)狀態(tài)，P-N結(jié)反向?qū)a(chǎn)生瞬態(tài)反向恢復(fù)電流，全波整流的原理圖如圖1所示。變壓器全波整流回路中的兩只開(kāi)關(guān)整流管，在原邊開(kāi)關(guān)管同時(shí)截止期間，扼流圈L1經(jīng)過(guò)整流管續(xù)流，D1、D2流過(guò)的電流之和等于流過(guò)扼流圈的電流。假設(shè)流過(guò)D1電流處于減小狀態(tài)，D2電流處于增加狀態(tài)。當(dāng)變壓器原邊重新出現(xiàn)反向激勵(lì)時(shí)，D2電流迅速增加，D1反偏，電流快速減少，但不能立即截止，因?yàn)樵诶m(xù)流期間，它的PN結(jié)內(nèi)產(chǎn)生非平衡的少數(shù)載流子，他們要再次平衡，必須經(jīng)過(guò)一段時(shí)間復(fù)合。因此，PN結(jié)的反向阻斷能力需要一段時(shí)間才能恢復(fù)。在這一期間，變壓器副邊處于短路狀態(tài)，D1將流過(guò)一個(gè)大的變化的反向恢復(fù)電流，這個(gè)短路電流有很大的變化率，一般情況下可達(dá)幾十安培/微秒。由于變壓器副邊漏感的存在，這部分儲(chǔ)存在漏感里的能量在二極管完全截止后，與二極管的結(jié)電容之間產(chǎn)生諧振，產(chǎn)生很高的尖峰電壓，可能會(huì)將二極管擊穿損壞。
目前抑制二極管尖峰最常用的方法是在二極管的兩端增加RC吸收，如圖2所示。當(dāng)二極管截止時(shí)，變壓器副邊漏感中的反向恢復(fù)電流通過(guò)電阻向吸收電容充電，由于漏感和布線引線電感的存在，如要將整流管反向尖峰抑制到理想的程度，這個(gè)吸收電容的取值應(yīng)該比較大。同時(shí)變壓器的另一組線圈通過(guò)整流管給電容充電，這樣電容兩端的電壓波形基本和二極管截止?fàn)顟B(tài)兩端電壓波形一致。最根本的問(wèn)題在于當(dāng)整流管在下一個(gè)周期導(dǎo)通的時(shí)候，變壓器副邊線圈向電容反向充電，里面存儲(chǔ)的能量都要釋放掉，所有的能量都會(huì)損耗在充電電阻上。電容在二極管截止的時(shí)候兩端電壓基本超過(guò)4倍輸出工作電壓，所以釋放在電阻上的能量是很大，具體由下面的公式描述
P=cvc2f]]>其中c為吸收電容的大小，vc為吸收電容兩端的峰值電壓，f為開(kāi)關(guān)電源的工作頻率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有技術(shù)中吸收電路能量損耗大的問(wèn)題，提出一種新的全波整流電路，它只將變壓器漏感中的能量損耗掉或轉(zhuǎn)移到變壓器的原邊或副邊一種電路，以提高變換的效率。
本發(fā)明的全波整流電路，包括與變壓器副邊兩端連接的兩個(gè)整流二極管，一個(gè)吸收電容，一個(gè)與所述吸收電容并聯(lián)的能量釋放或能量轉(zhuǎn)換裝置或能量釋放和能量轉(zhuǎn)換裝置、兩個(gè)反向阻斷二極管；所述吸收電容一端和兩個(gè)阻斷二極管的陽(yáng)極相連，另一端和兩個(gè)整流管的陰極相連；兩個(gè)阻斷二極管的陰極分別和兩個(gè)整流管的陽(yáng)極相連。
本發(fā)明對(duì)輸出整流二極管所承受的反向電壓進(jìn)行了有效的控制，同時(shí)在整個(gè)工作過(guò)程中本電路的吸收電路損耗很小，提高了變換器的效率。


圖1全波整流原理圖；圖2現(xiàn)有技術(shù)中的整流管吸收電路原理圖；圖3本發(fā)明的全波整流電路的原理圖；圖4本發(fā)明在全波整流電路中工作時(shí)序圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
圖3是本發(fā)明結(jié)合全波整流的原理圖。如圖所示，本發(fā)明提出的抑制二極管反向尖峰的電路是由一個(gè)吸收電容C1、能量轉(zhuǎn)移或釋放裝置U1、兩個(gè)阻斷二極管D3、D4構(gòu)成；C1、U1的兩端并在一起，一端接兩個(gè)整流管D1、D2的陰極，另一端接到兩個(gè)阻斷二極管D3、D4的陽(yáng)極，D3、D4的陰極分別接到整流管D1、D2的陽(yáng)極。
本發(fā)明涉及的二極管、電容、能量轉(zhuǎn)移或釋放裝置可分別由多個(gè)并聯(lián)的二極管、并聯(lián)的電容、并聯(lián)的能量轉(zhuǎn)移或釋放裝置構(gòu)成。
U1采用反激變換器可實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)移，其中電容C1兩端作為變換器的輸入端，變換器的輸出接變壓器的原邊或副邊，同極性相連，功率管驅(qū)動(dòng)信號(hào)可采用已有驅(qū)動(dòng)信號(hào)，變換器采用開(kāi)環(huán)控制，可直接實(shí)現(xiàn)將C1中能量轉(zhuǎn)移到變壓器的原邊或副邊。U1采用電阻類器件，可直接將能量損耗掉。也可以同時(shí)將兩者結(jié)合起來(lái)，電容C1兩端既并有電阻類器件將一部分能量損耗掉，同時(shí)又并有能量轉(zhuǎn)移裝置將一部分能量轉(zhuǎn)移，重新利用。
圖4為本電路的工作時(shí)序圖，t1時(shí)刻，整流管D1關(guān)斷，由于整流管的反向恢復(fù)特性，儲(chǔ)存在變壓器副邊漏感和引線電感中的能量和C1、D1的結(jié)電容構(gòu)成諧振，在D1兩端產(chǎn)生尖峰。按理想狀態(tài)，D1兩端的電壓應(yīng)該和電容C1兩端的電壓相等，不存在尖峰電壓，實(shí)際上由于布線電感和二極管、電容引線電感的存在，D1兩端的電壓并不和電容兩端的電壓一致，依然后有小尖峰電壓的存在，只不過(guò)已經(jīng)被抑制到很小。在t1-t2時(shí)間內(nèi)，二極管D1截至，C1處于被充電狀態(tài)，其能量一部分來(lái)至變壓器副邊漏感中的能量，一部分能量是由變壓器原邊直接傳遞過(guò)來(lái)，這一部分的能量多少取決于能量轉(zhuǎn)移或釋放裝置U1，顯然U1轉(zhuǎn)移或釋放的能量越多，抑制整流管尖峰的效果就會(huì)越好，由于本身這個(gè)能量轉(zhuǎn)移或釋放裝置U1就會(huì)消耗一部分的能量，所以需要兼顧尖峰和效率的要求，選擇合適的參數(shù)，可以達(dá)到最優(yōu)的效果；在t2-t3時(shí)間內(nèi)，D1、D2都處于續(xù)流狀態(tài)，C1處于放電狀態(tài)；t3-t4時(shí)間內(nèi)，整流管D2截止，電容C2充電，重復(fù)和D1關(guān)斷同樣工作過(guò)程。
在整流二極管截至?xí)r，存儲(chǔ)在變壓器副邊漏感和布線電感中能量轉(zhuǎn)移到吸收電容中，有下述關(guān)系是成立12LleakIr2=12C(V12-V22)]]>Lleak為變壓器副邊和布線電感之和，Ir為二極管截至?xí)r反向恢復(fù)電流，V1為電容兩端的箝位電壓，V2為另一個(gè)二極管截至前的吸收電容兩端的電壓。
并在吸收電容兩端的能量轉(zhuǎn)移或釋放裝置將每個(gè)周期內(nèi)漏感轉(zhuǎn)移到電容內(nèi)的能量釋放掉或轉(zhuǎn)移到變壓器的原邊或副邊，電容的穩(wěn)態(tài)電壓直流分量保持穩(wěn)定，電壓波動(dòng)的幅值取決于變壓器工作的占空比，選擇合適的能量轉(zhuǎn)移或釋放裝置和電容，可保證電容的箝位電壓最低。
權(quán)利要求
1.一種全波整流電路，包括與變壓器副邊兩端連接的兩個(gè)整流二極管，其特征在于，還包括一個(gè)吸收電容，一個(gè)與所述吸收電容并聯(lián)的能量釋放裝置、兩個(gè)反向阻斷二極管；所述吸收電容一端和兩個(gè)阻斷二極管的陽(yáng)極相連，另一端和兩個(gè)整流管的陰極相連；兩個(gè)阻斷二極管的陰極分別和兩個(gè)整流管的陽(yáng)極相連。
2.權(quán)利要求1所述的全波整流電路，其特征在于，所述能量釋放裝置是電阻。
3.一種全波整流電路，包括與變壓器副邊兩端連接的兩個(gè)整流二極管，其特征在于，還包括一個(gè)吸收電容，一個(gè)與所述吸收電容并聯(lián)的能量轉(zhuǎn)移裝置、兩個(gè)反向阻斷二極管；所述吸收電容一端和兩個(gè)阻斷二極管的陽(yáng)極相連，另一端和兩個(gè)整流管的陰極相連；兩個(gè)阻斷二極管的陰極分別和兩個(gè)整流管的陽(yáng)極相連。
4.權(quán)利要求3所述的全波整流電路，其特征在于，所述能量轉(zhuǎn)移裝置是反激變換器，所述吸收電容兩端作為反激變換器的輸入端，變換器的輸出端接變壓器的原邊或副邊，同極性相連。
5.權(quán)利要求3或4所述的全波整流電路，其特征在于，所述在吸收電容兩端并聯(lián)一個(gè)能量釋放裝置。
6.權(quán)利要求5所述的全波整流電路，其特征在于，所述能量釋放裝置是電阻。
全文摘要
一種開(kāi)關(guān)型電源變換器中的全波整流電路，包括與變壓器副邊兩端連接的兩個(gè)整流二極管，一個(gè)吸收電容，一個(gè)與所述吸收電容并聯(lián)的能量釋放或能量轉(zhuǎn)換裝置或能量釋放和能量轉(zhuǎn)換裝置、兩個(gè)反向阻斷二極管；所述吸收電容一端和兩個(gè)阻斷二極管的陽(yáng)極相連，另一端和兩個(gè)整流管的陰極相連；兩個(gè)阻斷二極管的陰極分別和兩個(gè)整流管的陽(yáng)極相連。本發(fā)明對(duì)輸出整流二極管所承受的反向電壓進(jìn)行了有效的控制，同時(shí)在整個(gè)工作過(guò)程中本電路的吸收電路損耗很小，提高了變換器的效率。
文檔編號(hào)H02M7/06GK1881770SQ200510035318
公開(kāi)日2006年12月20日 申請(qǐng)日期2005年6月13日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月13日
發(fā)明者鮑勝華, 吳永釗, 戴彬傳 申請(qǐng)人:中興通訊股份有限公司