开关电源装置和包括该开关电源装置的电池充电器的制造方法_3

文档序号:8264393阅读:来源:国知局
到次级线圈26的中间点,并且第二缓冲二极管Ds2与第一缓冲二极管Dsl且与输出电容器Co的一端串联连接。具体地,缓冲电容器Csl的一端连接到整流电路27的正极侧输出端28和输出电感器Lo的一端,并且缓冲电容器Csl的另一端连接到第一缓冲二极管Dsl阴极与第二缓冲二极管Ds2阳极之间的节点。第一缓冲二极管Dsl的阳极连接到变压器24的次级线圈26的中间点,并且第一缓冲二极管Dsl的阴极连接到缓冲电容器Csl的另一端和第二缓冲二极管Ds2的阳极。第二缓冲二极管Ds2的阳极连接到第一缓冲二极管Dsl的阴极和缓冲电容器Csl的阴极,并且第二缓冲二极管Ds2的阴极连接到输出电感器Lo与输出电容器Co之间的节点。
[0043]输出电感器Lo和输出电容器Co可以使由整流电路27整流的电压平滑。输出电感器Lo的一端连接到正极侧输出端28和缓冲电容器Csl,并且输出电感器Lo的另一端连接到电阻器Ro、输出电容器Co和第二缓冲二极管Ds2。
[0044]当响应于形成全桥电路22的开关装置SWl至SW4的断开/闭合而将电压感应到初级线圈25中时,缓冲电容器Csl中充入的电压可以减少,且流经第一缓冲二极管Dsl的电流可以减少。
[0045]在响应于开关装置SWl至SW4的断开/闭合而使初级线圈25感应有电压之后,当次级线圈26和整流电路27处于稳定状态时,第一缓冲二极管Dsl、第二缓冲二极管Ds2和缓冲电容器Csl可以处于断开状态。
[0046]整流电路27的正极侧输出端28处产生的尖峰电压可以存储在缓冲电容器Csl中。也就是,缓冲电容器Csl可以通过使由电压尖峰产生的电压存储和放电来执行全充电操作。
[0047]当缓冲电容器Csl执行全充电操作时,缓冲电容器Csl和第二缓冲二极管Ds2可以彼此串联连接,且与输出电感器Lo并联连接,该输出电感器Lo使由整流电路27整流的电压稳定。
[0048]图2至图6是示出根据本发明实施方式的开关电源装置的时间序列操作的电路图。
[0049]首先,参照图2,第一开关装置SWl和第四开关装置SW4处于接通状态,并且电压通过DC电源,即输入电源,感应到变压器24的初级线圈25。
[0050]具体地,当在接通第一开关装置SWl之前第二开关装置SW2和第四开关装置SM处于接通状态时,由先前充入缓冲电容器Csl的电压驱动的流向次级线圈26的电流,在由第二开关装置SW2、第四开关装置SW4和初级线圈25组成的一个封闭电路中引起感应电流。此时,第三二极管D3和第四二极管D4处于电流传导状态。然后,当接通第一开关装置SWl时,电压从输入电源感应到变压器24的初级线圈25中。当电压感应到初级线圈25中时,电压还以阻数(turns)比N1/N2感应到次级线圈26中。
[0051]如图3中所示,当电压感应到次级线圈26中时,在第三二极管D3的阴极侧和第一二极管Dl的阳极侧感应正(+ )电压,并且在第四二极管D4的阴极侧和第二二极管D2的阳极侧感应负(一)电压。第二二极管D2和第三二极管D3均不传导电流,而第一二极管Dl和第四二极管D4传导电流。缓冲电容器Csl中充入的电压导致除从第一二极管Dl泄漏的电流分量的经由第四二极管D4传导的电流,经由第一缓冲二极管Dsl传导。随着电压从缓冲电容器Csl放出,流经第一缓冲二极管Dsl的电流量减少,而流到第一二极管Dl的电流量相对增加。
[0052]如图4中所示,随着存储在缓冲电容器Csl中的所有电压被放出,感应到第一缓冲二极管Dsl的电流量变为O。此时,感应到缓冲电容器Csl、第一缓冲二极管Dsl和第二缓冲二极管Ds2的电流量变为O。
[0053]参照图5,当接通第四开关装置SW4时,在整流电路27的正极侧输出端28处产生尖峰电压。当产生尖峰电压时,缓冲电容器Csl可以开始充电操作。随着充电操作开始,电流从缓冲电容器Csl流到第二缓冲二极管Ds2,使得通过输出电感器Lo的电流和通过第二缓冲二极管Ds2的电流流经输出电容器Co。流经第二缓冲二极管Ds2的电流与缓冲电容器Csl中充入的电流相同。
[0054]参照图6,关断第四开关装置SW4且关断第三开关装置SW3,使得形成包括初级线圈25的反馈段。这是因为感应电流通过变压器24由初级线圈25产生,以便将电流保持在输出电感器Lo中。之后,当关断第一开关装置SWl且接通第二开关装置SW2时,初级线圈25感应有方向与当接通第一开关装置SWl和第四开关装置SW4时电压方向相反的电压。根据感应到次级线圈26的电压方向,第二二极管D2和第三二极管D3传导电流,并且第一二极管Dl的电流逐渐减小到O。另外,随着电压从缓冲电容器Csl放出,流经第二二极管D2的电流大小增加,并且流经第一缓冲二极管Dsl的电流大小减少。这些相应于图3和图4中所示的步骤,并且之后,重复相同的过程。
[0055]图7A和图7B是分别示出来自包括和不包括根据本发明实施方式的缓冲电路的情况的实验数据的图。
[0056]图7A示出当开关电源装置50不包括根据本发明实施方式的缓冲电路30时主开关电流和次级二极管电压的变化,而图7B示出当开关电源装置50包括根据本发明实施方式的缓冲电路30时主开关电流和次级开关电流的变化。主开关电流是流经与变压器24初级线圈连接的开关的电流,而次级二极管电压是感应到与变压器24次级线圈连接的二极管的电压。
[0057]如图7A中所示,在整流电路27的正极侧输出端28处产生谐振尖峰电压,从而表现出接近1000V的电压。另外,在变压器24的主全桥电路22处,电流继续谐振,而不达到稳定状态。因此,开关装置和二极管可被破坏。相比之下,在开关电源装置50具有缓冲电路30的情况下,如图7B中所示,在整流电路27的正极侧输出端28处不产生尖峰电压,并且流经变压器24的主全桥电路22的电流不谐振。
[0058]尽管已描述本发明的示例性实施方式用于示例说明目的,但是本领域的技术人员将理解,在不脱离随附权利要求书中公开的本发明范围和主旨的情况下,可以进行各种修改、添加和替换。
【主权项】
1.一种开关电源装置,包括: 全桥电路,包括多个开关装置; 变压器,包括初级线圈和次级线圈,所述初级线圈连接到所述全桥电路的输出端; DC/DC转换器,包括整流电路,其中所述整流电路包括多个二极管且连接到所述次级线圈,以对从所述次级线圈输出的电压进行整流;以及 缓冲电路,包括连接到所述次级线圈的中间点的第一缓冲二极管、与所述第一缓冲二极管串联连接的第二缓冲二极管、和缓冲电容器,所述第二缓冲二极管连接到输出电容器的一端,所述缓冲电容器连接在所述第一缓冲二极管与所述第二缓冲二极管之间的节点和所述整流电路的正极侧输出端之间。
2.根据权利要求1所述的开关电源装置,其中 所述多个开关装置包括第一开关部分和第二开关部分,所述第一开关部分包括彼此串联连接的第一开关装置和第二开关装置,所述第二开关部分包括彼此串联连接的第三开关装置和第四开关装置, 所述第一开关部分和所
当前第3页1 2 3 4 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1