一种准谐振反激式变换器的有源箝位电路的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电源技术领域，尤其涉及一种准谐振反激式变换器的有源箝位电路。
【背景技术】
[0002]目前，准谐振(QR)反激式变换器的功率金属-氧化物半导体场效应晶体管(MOS管)在由截止向导通变换时，具有最小漏源电压，降低了导通电流尖峰而具有较小的导通损耗、减轻了电源的电磁干扰(EMI);同时它同传统反激式变换器一样，拓扑结构简单，在中小功率开关电源中得到广泛的应用。但是，准谐振反激式变换器的功率MOS管在由导通向截止变换时，漏感和漏源间的输出电容产生的谐振将带来电压尖峰和电磁干扰，在这一点上，与传统反激式变换器相比，准谐振反激式变换器没有任何改善，仍然通过RCD箝位来抑制电压尖峰，这部分能量由电阻发热消耗掉，降低了变换器效率且未能有效降低电磁干扰。如图1所示，图1为传统带有RCD箝位的准谐振反激变换器电路结构图，图2为开关管Q2漏源间的电压波形图。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于通过一种准谐振反激式变换器的有源箝位电路，来解决以上【背景技术】部分提到的问题。
[0004]为达此目的，本发明采用以下技术方案:
[0005]一种准谐振反激式变换器的有源箝位电路，包括箝位电容Cl、箝位开关管Q1、开关管Q2、二极管D1、电容C2、电容C3、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电容C4以及开关管Q3 ;其中，所述箝位电容Cl的一端与变换器中直流电压源El的正极、隔离变压器初级主绕组NP的非同名端连接，另一端连接箝位开关管Ql的漏极；所述箝位开关管Ql的源极与隔离变压器初级主绕组NP的同名端、隔离变压器的初级增加的辅助绕组NAU的非同名端、开关管Q2的漏极、电容C2的负极、电阻Rl的一端、电容C4的一端、开关管Q3的栅极连接，辅助绕组NAU的同名端与二极管Dl的阳极、电容C3的一端连接，电容C3的另一端与电阻Rl的另一端、电阻R2的一端连接，电阻R2的另一端与电容C4的另一端、开关管Q3的栅极连接，二极管Dl的阴极与电阻R3的一端、电容C2的正极连接，电阻R3的另一端与箝位开关管Ql的栅极、开关管Q3的漏极连接；所述开关管Q2的源极连接直流电压源El的负极，栅极连接准谐振控制器KTl的输出端。
[0006]本发明提出的准谐振反激式变换器的有源箝位电路解决了传统准谐振反激式变换器存在的问题，其在隔离变压器的初级主绕组NP两端并接入箝位电容Cl和箝位开关管Q1，在隔离变压器的初级增加一个辅助绕组NAU，其非同名端与箝位开关管Ql的源极相连，同名端输出信号经由电容C3、电阻Rl组成微分和级联的电阻R2、电容C4组成的积分延时处理后，经开关管Q3整形成规则脉冲后驱动箝位开关管Ql，这个箝位开关管Ql的驱动信号与开关管Q2即主开关管的驱动信号不像其它的有源箝位电路在相位上是互补的，它的脉宽固定且较窄，能完全回流释放掉漏感的能量即可，因为箝位开关管Ql的导通时间短，故可采用电流规格小的MOS管，提高了准谐振反激式变换器的效率和降低了电磁干扰。
【附图说明】
[0007]图1为传统带有RCD箝位的准谐振反激变换器电路结构图；
[0008]图2为开关管Q2漏源间的电压波形图；
[0009]图3为本发明实施例提供的准谐振反激式变换器的有源箝位电路结构图；
[0010]图4为本发明实施例提供的开关管Q2漏源间的电压波形图。
【具体实施方式】
[0011]下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部内容，除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0012]请参照图3所示，图3为本发明实施例提供的准谐振反激式变换器的有源箝位电路结构图。
[0013]本实施例中准谐振反激式变换器的有源箝位电路具体包括箝位电容Cl、箝位开关管Q1、开关管Q2、二极管D1、电容C2、电容C3、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电容C4以及开关管Q3。
[0014]具体的，所述箝位电容Cl的一端与变换器中直流电压源El的正极、隔离变压器初级主绕组NP的非同名端连接，另一端连接箝位开关管Ql的漏极，所述隔离变压器的次级绕组NS两端连接有二极管D2、电容C5 ;所述箝位开关管Ql的源极与隔离变压器初级主绕组NP的同名端、隔离变压器的初级增加的辅助绕组NAU的非同名端、开关管Q2的漏极、电容C2的负极、电阻Rl的一端、电容C4的一端、开关管Q3的栅极连接，辅助绕组NAU的同名端与二极管Dl的阳极、电容C3的一端连接，电容C3的另一端与电阻Rl的另一端、电阻R2的一端连接，电阻R2的另一端与电容C4的另一端、开关管Q3的栅极连接，二极管Dl的阴极与电阻R3的一端、电容C2的正极连接，电阻R3的另一端与箝位开关管Ql的栅极、开关管Q3的漏极连接；所述开关管Q2的源极连接直流电压源El的负极，栅极连接准谐振控制器KTl的输出端。需要说明的是，所述箝位开关管Ql可选用NMOS管或PMOS管的任一种。所述开关管Q3作为脉冲整形器，可以选用NMOS管实现，也可由一个NMOS管整形和一个NMOS管倒相组合代替。脉冲整形器的供电直接从辅助绕组NAU产生的脉冲信号经二极管Dl整流和电容C2滤波后提供。
[0015]以箝位开关管Ql选用NMOS管，开关管Q3选用PMOS管为例，本实施例中准谐振反激式变换器的有源箝位电路用一个箝位电容Cl和一个箝位开关管Ql串接代替图1中RCD电路，箝位开关管Ql的驱动信号源由隔离变压器的初级增加的辅助绕组NAU产生，辅助绕组NAU的非同名端与箝位开关管Ql的源极相连并作为箝位开关管Ql的栅极驱动信号处理的公共参考点。辅助绕组NAU同名端输出的信号经由电容C3、电阻Rl组成微分和级联的电阻R2、电容C4组成的积分延时处理后，由开关管Q3整形成规整的脉冲驱动箝位开关管Ql ;这个箝位开关管的驱动信号与开关管Q2即主开关管的驱动信号不像传统有源箝位电路在相位上是互补的，它的脉宽固定且较窄，只要能完全回流释放掉漏感的能量即可，因为箝位开关管的导通时间短，故可采用电流规格小的MOSFET，因此在增加有限成本的情况下，进一步提高了准谐振反激变换器的效率和降低了电磁干扰。本实施例中开关管Q2漏源间的电压波形图如图4所示。
[0016]注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
【主权项】
1.一种准谐振反激式变换器的有源箝位电路，其特征在于，包括箝位电容Cl、箝位开关管Q1、开关管Q2、二极管D1、电容C2、电容C3、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电容C4以及开关管Q3 ;其中，所述箝位电容Cl的一端与变换器中直流电压源El的正极、隔离变压器初级主绕组NP的非同名端连接，另一端连接箝位开关管Ql的漏极；所述箝位开关管Ql的源极与隔离变压器初级主绕组NP的同名端、隔离变压器的初级增加的辅助绕组NAU的非同名端、开关管Q2的漏极、电容C2的负极、电阻Rl的一端、电容C4的一端、开关管Q3的栅极连接，辅助绕组NAU的同名端与二极管Dl的阳极、电容C3的一端连接，电容C3的另一端与电阻Rl的另一端、电阻R2的一端连接，电阻R2的另一端与电容C4的另一端、开关管Q3的栅极连接，二极管Dl的阴极与电阻R3的一端、电容C2的正极连接，电阻R3的另一端与箝位开关管Ql的栅极、开关管Q3的漏极连接；所述开关管Q2的源极连接直流电压源El的负极，栅极连接准谐振控制器KTl的输出端。
【专利摘要】本发明公开一种准谐振反激式变换器的有源箝位电路，该电路在隔离变压器初级主绕组NP两端并接入箝位电容C1和箝位开关管Q1，在隔离变压器的初级增加辅助绕组NAU，其非同名端与箝位开关管Q1源极相连，同名端输出信号经由电容C3、电阻R1组成微分和级联的电阻R2、电容C4组成的积分延时处理后，经开关管Q3整形成规则脉冲后驱动箝位开关管Q1，该箝位开关管Q1的驱动信号与主开关管的驱动信号不像传统有源箝位电路在相位上是互补的，它的脉宽固定且较窄，能完全回流释放掉漏感的能量即可，因为箝位开关管Q1的导通时间短，故可采用电流规格小的MOS管，提高了准谐振反激式变换器的效率和降低了电磁干扰。
【IPC分类】H02M1-32, H02M1-44
【公开号】CN104578739
【申请号】CN201510027788
【发明人】吴鸿大
【申请人】无锡三石电子有限公司
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2015年1月20日