专利名称：一种开关型电源变换器中的全波整流电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种全波整流电路，更具体地说，涉及一种开关型电源变换器中的全波整流电路。
背景技术：
开关型电源变换器采用全波整流的输出整流管工作在硬开关状态，P-N结反向将产生瞬态反向恢复电流，全波整流的原理图如图1所示。变压器全波整流回路中的两只开关整流管，在原边开关管同时截止期间，扼流圈L1经过整流管续流，D1、D2流过的电流之和等于流过扼流圈的电流。假设流过D1电流处于减小状态，D2电流处于增加状态。当变压器原边重新出现反向激励时，D2电流迅速增加，D1反偏，电流快速减少，但不能立即截止，因为在续流期间，它的PN结内产生非平衡的少数载流子，他们要再次平衡，必须经过一段时间复合。因此，PN结的反向阻断能力需要一段时间才能恢复。在这一期间，变压器副边处于短路状态，D1将流过一个大的变化的反向恢复电流，这个短路电流有很大的变化率，一般情况下可达几十安培/微秒。由于变压器副边漏感的存在，这部分储存在漏感里的能量在二极管完全截止后，与二极管的结电容之间产生谐振，产生很高的尖峰电压，可能会将二极管击穿损坏。
目前抑制二极管尖峰最常用的方法是在二极管的两端增加RC吸收，如图2所示。当二极管截止时，变压器副边漏感中的反向恢复电流通过电阻向吸收电容充电，由于漏感和布线引线电感的存在，如要将整流管反向尖峰抑制到理想的程度，这个吸收电容的取值应该比较大。同时变压器的另一组线圈通过整流管给电容充电，这样电容两端的电压波形基本和二极管截止状态两端电压波形一致。最根本的问题在于当整流管在下一个周期导通的时候，变压器副边线圈向电容反向充电，里面存储的能量都要释放掉，所有的能量都会损耗在充电电阻上。电容在二极管截止的时候两端电压基本超过4倍输出工作电压，所以释放在电阻上的能量是很大，具体由下面的公式描述
P=cvc2f]]>其中c为吸收电容的大小，vc为吸收电容两端的峰值电压，f为开关电源的工作频率。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术中吸收电路能量损耗大的问题，提出一种新的全波整流电路，它只将变压器漏感中的能量损耗掉或转移到变压器的原边或副边一种电路，以提高变换的效率。
本发明的全波整流电路，包括与变压器副边两端连接的两个整流二极管，一个吸收电容，一个与所述吸收电容并联的能量释放或能量转换装置或能量释放和能量转换装置、两个反向阻断二极管；所述吸收电容一端和两个阻断二极管的阳极相连，另一端和两个整流管的阴极相连；两个阻断二极管的阴极分别和两个整流管的阳极相连。
本发明对输出整流二极管所承受的反向电压进行了有效的控制，同时在整个工作过程中本电路的吸收电路损耗很小，提高了变换器的效率。
图1全波整流原理图；图2现有技术中的整流管吸收电路原理图；图3本发明的全波整流电路的原理图；图4本发明在全波整流电路中工作时序图。
具体实施例方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。
图3是本发明结合全波整流的原理图。如图所示，本发明提出的抑制二极管反向尖峰的电路是由一个吸收电容C1、能量转移或释放装置U1、两个阻断二极管D3、D4构成；C1、U1的两端并在一起，一端接两个整流管D1、D2的阴极，另一端接到两个阻断二极管D3、D4的阳极，D3、D4的阴极分别接到整流管D1、D2的阳极。
本发明涉及的二极管、电容、能量转移或释放装置可分别由多个并联的二极管、并联的电容、并联的能量转移或释放装置构成。
U1采用反激变换器可实现能量转移，其中电容C1两端作为变换器的输入端，变换器的输出接变压器的原边或副边，同极性相连，功率管驱动信号可采用已有驱动信号，变换器采用开环控制，可直接实现将C1中能量转移到变压器的原边或副边。U1采用电阻类器件，可直接将能量损耗掉。也可以同时将两者结合起来，电容C1两端既并有电阻类器件将一部分能量损耗掉，同时又并有能量转移装置将一部分能量转移，重新利用。
图4为本电路的工作时序图，t1时刻，整流管D1关断，由于整流管的反向恢复特性，储存在变压器副边漏感和引线电感中的能量和C1、D1的结电容构成谐振，在D1两端产生尖峰。按理想状态，D1两端的电压应该和电容C1两端的电压相等，不存在尖峰电压，实际上由于布线电感和二极管、电容引线电感的存在，D1两端的电压并不和电容两端的电压一致，依然后有小尖峰电压的存在，只不过已经被抑制到很小。在t1-t2时间内，二极管D1截至，C1处于被充电状态，其能量一部分来至变压器副边漏感中的能量，一部分能量是由变压器原边直接传递过来，这一部分的能量多少取决于能量转移或释放装置U1，显然U1转移或释放的能量越多，抑制整流管尖峰的效果就会越好，由于本身这个能量转移或释放装置U1就会消耗一部分的能量，所以需要兼顾尖峰和效率的要求，选择合适的参数，可以达到最优的效果；在t2-t3时间内，D1、D2都处于续流状态，C1处于放电状态；t3-t4时间内，整流管D2截止，电容C2充电，重复和D1关断同样工作过程。
在整流二极管截至时，存储在变压器副边漏感和布线电感中能量转移到吸收电容中，有下述关系是成立12LleakIr2=12C(V12-V22)]]>Lleak为变压器副边和布线电感之和，Ir为二极管截至时反向恢复电流，V1为电容两端的箝位电压，V2为另一个二极管截至前的吸收电容两端的电压。
并在吸收电容两端的能量转移或释放装置将每个周期内漏感转移到电容内的能量释放掉或转移到变压器的原边或副边，电容的稳态电压直流分量保持稳定，电压波动的幅值取决于变压器工作的占空比，选择合适的能量转移或释放装置和电容，可保证电容的箝位电压最低。
权利要求
1.一种全波整流电路，包括与变压器副边两端连接的两个整流二极管，其特征在于，还包括一个吸收电容，一个与所述吸收电容并联的能量释放装置、两个反向阻断二极管；所述吸收电容一端和两个阻断二极管的阳极相连，另一端和两个整流管的阴极相连；两个阻断二极管的阴极分别和两个整流管的阳极相连。
2.权利要求1所述的全波整流电路，其特征在于，所述能量释放装置是电阻。
3.一种全波整流电路，包括与变压器副边两端连接的两个整流二极管，其特征在于，还包括一个吸收电容，一个与所述吸收电容并联的能量转移装置、两个反向阻断二极管；所述吸收电容一端和两个阻断二极管的阳极相连，另一端和两个整流管的阴极相连；两个阻断二极管的阴极分别和两个整流管的阳极相连。
4.权利要求3所述的全波整流电路，其特征在于，所述能量转移装置是反激变换器，所述吸收电容两端作为反激变换器的输入端，变换器的输出端接变压器的原边或副边，同极性相连。
5.权利要求3或4所述的全波整流电路，其特征在于，所述在吸收电容两端并联一个能量释放装置。
6.权利要求5所述的全波整流电路，其特征在于，所述能量释放装置是电阻。
全文摘要
一种开关型电源变换器中的全波整流电路，包括与变压器副边两端连接的两个整流二极管，一个吸收电容，一个与所述吸收电容并联的能量释放或能量转换装置或能量释放和能量转换装置、两个反向阻断二极管；所述吸收电容一端和两个阻断二极管的阳极相连，另一端和两个整流管的阴极相连；两个阻断二极管的阴极分别和两个整流管的阳极相连。本发明对输出整流二极管所承受的反向电压进行了有效的控制，同时在整个工作过程中本电路的吸收电路损耗很小，提高了变换器的效率。
文档编号H02M7/06GK1881770SQ200510035318
公开日2006年12月20日 申请日期2005年6月13日 优先权日2005年6月13日
发明者鲍胜华, 吴永钊, 戴彬传 申请人:中兴通讯股份有限公司