一种降低反激变换器开关管损耗的电路的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型属于电力电子技术领域，设及一种降低反激变换器开关管损耗的电 路。
【背景技术】
[0002] 反激变换器由于具有输入与输出之间电气隔离，输入电压范围宽，多路输出调整 率好，输出不需要滤波电感等优点，从而得到广泛应用。反激变换器存在两种工作模式， 电感电流不连续模式DCM值iscontinuousIn化Ctor化rrentMode)和电感电流连续模式 CCM(ContinuousInductorQirrentMode)。两者的最大区别在于，开关管开通期间存储在 变压器（相当于电感）中的能量，在开关管关断期间是否完全释放。若完全释放，则为DCM 模式，否则为CCM模式。工作于DCM模式的反激变换器具有传递函数中不含右半平面极点， 开关管处于零电流开通等优点，应用相对更为广泛。
[0003] 开关管的开关损耗占开通/关断时开关管的电压U(t)，电流i(t)，开关 频率之间的关系如（1)式。
(1) 阳0化]其中，tn-ti为开关管开通过程持续时间；
[0006] t2-t3为开关管关断过程持续时间。
[0007] 工作于DCM模式的反激变换器，开关管零电流开通，故开通损耗很小。在开关管关 断期间，关断电压为输入电压与反射电压之和。由（1)式可知，关断损耗与关断时的电压成 正比。因此，较高的关断电压，不但需要高电压等级的开关器件，而且增加开关器件的损耗， 需要较大的散热器。 【实用新型内容】
[0008] 本实用新型为解决了现有技术中存在的问题，目的是提供一种降低反激变换器开 关管损耗的电路，该电路通过在传统反激变换器的输入侧增加滤波网络，降低变换器端口 电压，从而降低开关管关断电压，减小损耗，提高变换器效率及功率密度。
[0009] 为实现上述目的，本实用新型采用如下的技术方案：
[0010] 一种降低反激变换器开关管损耗的电路，包括输入滤波电容CU变压器T1、开关 管KU副边整流二极管D1、输出滤波电容Co、负载Ro和LC阻抗网络，所述LC阻抗网络一 端分别与输入滤波电容Cl一端、输入端相连，输入滤波电容Cl另一端接地，LC阻抗网络另 一端与变压器Tl的初级线圈一端相连，变压器Tl的初级线圈另一端经开关管Kl接地，变 压器Tl的次级线圈一端经副边整流二极管Dl分别与输出滤波电容Co的一端和负载Ro的 一端相连；变压器Tl的次级线圈另一端分别与滤波电容Co的另一端和负载Ro的另一端相 连。
[0011] 所述LC阻抗网络包括滤波电感Ll和电容C2,滤波电感Ll的一端分别与输入滤波 电容Cl一端、输入端相连，滤波电感LI的另一端分别与电容C2的一端、变压器Tl的初级 线圈一端相连，电容C2的另一端接地。
[0012] 与现有技术相比，本实用新型具有的有益效果：本实用新型通过在输入端、输入滤 波电容Cl与变压器之间设置LC阻抗网络，LC阻抗网络能够降低变换器端口电压，从而降 低开关管关断电压，减小损耗，提高变换器效率及功率密度。较低的关断电压能够降低开关 器件的损耗，可选用低耐压等级的开关器件，W节约成本，克服了较高的关断电压，造成开 关管的损耗显著增大的问题。
[0013] 进一步的，LC阻抗网络包括滤波电感Ll和电容C2,滤波电感Ll的一端分别与输 入滤波电容Cl一端、输入端相连，滤波电感Ll的另一端分别与电容C2的一端、变压器Tl 的初级线圈一端相连，电容C2的另一端接地，此结构的LC阻抗网络能够降低开关管的电压 应力，减小损耗。
【附图说明】
[0014] 图1是本实用新型的电路结构图。
[0015] 图2是本实用新型是实施原理图中关键点波形图。
【具体实施方式】
[0016]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型进行详细说明。
[0017] 如图1，本实用新型包括输入滤波电容CU变压器T1、开关管KU副边整流二极管 D1、输出滤波电容Co、负载Ro和LC阻抗网络，所述LC阻抗网络一端分别与输入滤波电容 Cl一端、输入端相连，输入滤波电容Cl另一端接地，LC阻抗网络另一端与变压器Tl的初级 线圈一端相连，变压器Tl的初级线圈另一端经开关管Kl接地，变压器Tl的次级线圈一端 经副边整流二极管Dl分别与输出滤波电容Co的一端和负载Ro的一端相连；变压器Tl的 次级线圈另一端分别与滤波电容Co的另一端和负载Ro的另一端相连。
[0018] 所述LC阻抗网络包括滤波电感Ll和电容C2,滤波电感Ll的一端分别与输入滤波 电容Cl一端、输入端相连，滤波电感Ll的另一端分别与电容C2的一端、变压器Tl的初级 线圈一端相连，电容C2的另一端接地。输入电压（滤波电容Cl两端电压）为化n，实际叠 加到反激变换器端口的电压为C2两端电压化nl。
[0019] 电路工作时序如图2所示。
[0020] TO时刻开关管Kl开通，电容C2两端电压与电容Cl两端电压相等，等于输入电压 化n。随着Kl导通，流过Kl的电流上升，能量从电容C2转移到变压器Tl的等效电感中，C2 两端的电压下降。 阳02UTl时刻开关管关断，C2上的电压下降到Umin，Kl两端电压等于Umin与反射电压 之和。在传统的反激变换器中，Tl时刻的关断电压为输入电压化n与反射电压之和。也就 是说，通过在输入侧串联滤波网络的方法，将反激变换器的关断电压降低了Uin-Umin。Tl 到T2期间C2充电，电压上升。副边二极管Dl续流。
[0022] T2时刻Dl续流结束。C2继续充电，电压上升。 阳02引T3时刻C2充电完成，C2两端的电压等于Uin。
[0024] T4时刻开关管Kl导通。
【主权项】
1. 一种降低反激变换器开关管损耗的电路，其特征在于，包括输入滤波电容C1、变压 器T1、开关管K1、副边整流二极管D1，输出滤波电容Co、负载Ro和LC阻抗网络，所述LC阻 抗网络一端分别与输入滤波电容C1 一端、输入端相连，输入滤波电容C1另一端接地，LC阻 抗网络另一端与变压器T1的初级线圈一端相连，变压器T1的初级线圈另一端经开关管K1 接地，变压器T1的次级线圈一端经副边整流二极管D1分别与输出滤波电容Co的一端和负 载Ro的一端相连；变压器T1的次级线圈另一端分别与滤波电容Co的另一端和负载Ro的 另一端相连。2. 根据权利要求1所述的一种降低反激变换器开关管损耗的电路，其特征在于，所述 LC阻抗网络包括滤波电感L1和电容C2,滤波电感L1的一端分别与输入滤波电容C1 一端、 输入端相连，滤波电感L1的另一端分别与电容C2的一端、变压器T1的初级线圈一端相连， 电容C2的另一端接地。
【专利摘要】一种降低反激变换器开关管损耗的电路，包括输入滤波电容C1，负载Ro、LC阻抗网络，所述LC阻抗网络一端分别与输入滤波电容C1一端、输入端相连，输入滤波电容C1另一端接地，LC阻抗网络另一端与变压器T1的初级线圈一端相连，变压器T1的初级线圈另一端经开关管K1接地，变压器T1的次级线圈一端经副边整流二极管D1分别与输出滤波电容Co的一端和负载Ro的一端相连；变压器T1的次级线圈另一端分别与滤波电容Co的另一端和负载Ro的另一端相连。本实用新型能够降低开关管关断电压，减小损耗，提高变换器效率及功率密度。较低的关断电压能够降低开关器件的损耗，可选用低耐压等级的开关器件。
【IPC分类】H02M3/28
【公开号】CN204993062
【申请号】CN201520721859
【发明人】袁庆民
【申请人】西安特锐德智能充电科技有限公司
【公开日】2016年1月20日
【申请日】2015年9月17日