对称式rcd箝位的正-反激变换器的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及电阻、电容、二极管（简称RCD) W及副边电容猜位的正-反激变换器， 设及包含DC/DC变换器的电源供应装置。
【背景技术】
[0002] 已有技术的电阻、电容、二极管（简称RCD)复位单管正激变换器如图1所示，其占 空比可W大于50%，适用于低成本的宽范围输入的场合。但是该电路拓扑中开关管的电压 应力过大，是电源电压的2倍，因此不适应于高压输入场合，并且其励磁复位的方式是一种 耗能的复位方式，它的励磁能量消耗在电阻R上，该样复位电阻R也需要采用功率比较大的 电阻，不仅增大了变换器的体积，而且变换器的效率也大打折扣。
[0003] 为了降低开关管的电压应力，并且提高变换器的效率，有人提出了如图2所示的 双管对称式RCD猜位正激变换器。包括了直流电源Vi。、变压器T、第一主开关管Qi、第二主 开关管第一主开关管的漏极与直流电源的正极相连，源级与变压器原边绕组的一端相 连，第二开关管的源级与直流电源的负极相连，漏极与变压器的原边绕组的另一端相连，在 电源的正极和第二主开关管漏极与变压器原边绕组的接点间有第一复位支路，在电源的负 极与第一主开关管源级与变压器原边绕组的接点间有第二复位支路，变压器的副边绕组与 整流电路相连。该变换器每个主开关管的电压应力为单管正激变换器的一半，约等于电源 输入的电压，适用于高电压输入场合。并且电阻Ri及R 2消耗的不是所有的激磁能量，而是 激磁能量的一部分，该大大提高了变换器的效率。此种电路拓扑有占空比大于50% W及电 压应力低的特点，但是作为宽范围输入，其输出输入电压比（V?ut/Vj和占空比D的关系是 D的关系，在通常的四种情况中；D，1/ (1-D)，D/ (1-D)，D (1-D)，该四种关系在宽范围输入场 合适应性为D/ (1-D) >1/ (1-D)〉D〉D (1-D)。因此宽范围适应性要差一些。
【发明内容】
[0004] 鉴于现用技术的W上不足，本发明的目的是提供一种占空比大于50%，宽电压输 入，开关管电压应力低，并且具有较高效率的对称式RCD猜位正-反激变换器。使之能克 服现有技术的W上不足。在励磁电感电流连续模式时，能够实现副边开关管零电压转换 狂VS)。
[0005] 本发明的目的是通过如下的手段实现的。
[0006] 对称式RCD猜位的正-反激变换器，包括对称式RCD猜位电路110、变压器T和由 变压器副边的第S开关管Qs与储能电容C 1相连接的变换电路。变压器T的副边绕组设置 由第S主开关管〇3、储能电容。和整流电路（112)构成的反激变换装置（111);第S主开关 管Qs的漏极与副边绕组的一端相连，第S主开关管的Q 3源级与整流电路相连，储能电容的 正极与副边绕组的另一端相连，负极与整流电路相连。
[0007] 本发明克服了传统单管正-反激变换器开关管电压应力高的缺点，有利于降低开 关管应力和效率的提升。在励磁电感电流连续模式时，实现副边开关管零电压转换狂VS)， 同时工作在一定条件励磁电感电流断续模式时，能够实现原边开关管零电压转换。该变换 器占空比大于50 %，主开关管电压应力低，可用于高电压、宽电压输入，并且具有较高转化 效率的场合。
【附图说明】
[000引图1是已有技术的RCD复位单管正激变换器；
[0009] 图2是已有技术的双管对称式RCD猜位正激变换器；
[0010] 图3是本发明的对称式RCD猜位正-反激变换器；
[0011] 图4是本发明在连续工作模式下各阶段工作过程图；
[0012] 图5是本发明的对称式RCD猜位正-反激变换器在激磁电流连续情况下的关键波 形；
[0013] 图6是本发明的对称式RCD猜位正-反激变换器中交错RCD输入电压与吸收电容 关系图；
[0014] 图7是本发明的对称式RCD猜位正-反激变换器在激磁电流断续情况下的关键波 形。
【具体实施方式】
[0015] 下面结合附图对本发明作进一步说明：
[0016] 如图3所示；对称式RCD猜位正-反激变换器，包括直流电源Vi。，变压器T，第一 主开关Qi，第二主开关92,第立主开关第一主开关的漏极与直流电源的正极相连，源级 与变压器原边绕组的一端相连，第二主开关的源级与直流电源的负极相连，漏极与变压器 原边绕组的另一端相连，在电源的正极和第二主开关漏极与变压器原边绕组的接点间接有 第一复位支路，在电源的负极和第一主开关源级与变压器原边绕组的接点间有第二复位支 路，变压器的副边绕组是由第=主开关管、储能电容和整流电路相连的。第=主开关管的漏 极与副边绕组的一端相连，第=主开关管的源级与整流电路相连，储能电容的正极与副边 绕组的另一端相连，负极与整流电路相连。
[0017] 在此方案中，RCD猜位电路110可W是RCD复位电路抑或是其他形式的复位电路。 整流电路可W是半波整流电路或零式半波整流电路或倍流整流电路或巧事全波整流电路 或同步整流电路。各整流电路中的整流器可W是二极管，也可W是同步整流管。
[0018] 本发明中变压器原边与RCD猜位正激变换器原边具有相同的拓扑，所W其继承了 其占空比可W大于50%和电压应力低的特点。根据各主开关管Qi、Q2、Q进关断的（1-D) T期间变压器激磁电流是否过零，将其定义为激磁电流连续状态（MCCM)和激磁电流断续状 态（MDCM)。下面定量的描述在各种工作状态下该变换器的特性及设计方法：
[0019] 由于MDCM状态下主开关管Qs关断期间其两端的电压会发生振荡，需要加入RCD猜 位电路作为副边漏感缓冲，而MCCM状态下只需并联一个电容即可实现漏感能量，下面对变 换器工作在MCCM+LCCM(滤波电感电流连续模式）下一个开关周期T内的工作模态进行分 析，工作过程如图4所示：
[0020] (a)阶段[t。，ti] :t。时刻开关管Q i、Q2、Q3均导通，激磁电流i m线性上化变压器副 边与电容电压VCi叠加，变换器工作在正激方式，副边二极管D。关断，该阶段激磁电流变化 量Aim可W表示为：
[0021]
【主权项】
1. 对称式RCD猜位的正-反激变换器，包括对称式RCD猜位电路（110)、变压器T和由 变压器副边的第S开关管Qs与储能电容C 1相连接的变换电路，其特征在于，变压器T的副 边绕组设置由第=主开关管〇3、储能电容。和整流电路（112)构成的反激变换装置（111): 第S主开关管Qs的漏极与副边绕组的一端相连，第S主开关管的Q 3源级与整流电路相连， 储能电容的正极与副边绕组的另一端相连，负极与整流电路相连。
2. 根据权利要求1所述的对称式RCD猜位的正-反激变换器，其特征所说的RCD猜位 电路（110)可W是RCD复位电路抑或是其他形式的复位电路。
3. 根据权利要求1所述的对称式RCD猜位的正-反激变换器，其特征所说的整流电路 (112)可W是半波整流电路、零式半波整流电路、倍流整流电路抑或是桥式整流电路。
【专利摘要】本发明公开了一种对称式RCD箝位的正-反激变换器。变压器T的副边绕组设置由第三主开关管Q3、储能电容C1和整流电路(112)构成的反激变换装置(111)：第三主开关管Q3的漏极与副边绕组的一端相连，第三主开关管的Q3源级与整流电路相连，储能电容的正极与副边绕组的另一端相连，负极与整流电路相连。本发明克服了传统单管正-反激变换器开关管电压应力高的缺点，有利于降低开关管应力和效率的提升。在励磁电感电流连续模式时，实现副边开关管零电压转换(ZVS)，同时工作在一定条件励磁电感电流断续模式时，能够实现原边开关管零电压转换。该变换器占空比大于50％，主开关管电压应力低，可用于高电压、宽电压输入，并且具有较高转化效率的场合。
【IPC分类】H02M3-338, H02M1-32
【公开号】CN104638931
【申请号】CN201510079156
【发明人】曾怡达, 何林, 朱仁伟
【申请人】西南交通大学
【公开日】2015年5月20日
【申请日】2015年2月13日