变换器电路的制作方法

本实用新型涉及电子领域，尤其涉及一种变换器电路。

背景技术：

电压箝位控制是目前开关电源领域，尤其是目前广泛应用的LLC谐振拓扑中非常普遍的技术。为保护LLC谐振拓扑中的谐振电容及金属氧化物半导体场效应晶体(MetalOxid Semiconductor，MOS)管不被应力损坏，必须采取电压箝位控制。

如图1所示，现有谐振变换器包括：电源10，由二极管11、箝位器件12、二极管13、箝位器件14构成的箝位电路，由谐振电容15、谐振电容16、MOS管17、MOS管18、谐振电感19、变压器20构成的谐振电路，以及由MOS管21、MOS管22、输出电容23和输出电阻24构成的整流电路。

其中，箝位电路主要是利用二极管11和二极管13分别串联箝位器件121和箝位器件14，将谐振电容15和16的电压箝位在(V1+V2+V3)与-(V4+V5)之间。其中，V1是电源10的电压，V2是箝位器件12上的电压，V3是二极管11上的电压，V4是二极管13上的电压，V5是箝位器件14上的电压。通过调节箝位器件12和14可实现箝位电压的调节。

然而，关闭电源10时后，输入电压会逐渐下降到0，一般的开关电源设计仍期望谐振变换器能继续工作一段时间。所以在输入电压下降时，为了保持输出仍然能够稳定，一般可以通过调整该LLC半桥变换器的开关频率降低，以期获得更高的增益。

由于开关频率降低会导致谐振电容上的峰值电压上升，而谐振电容的电压峰值又被箝位到下降中的输入电压值，导致在很短的时间内输出电压就会无法保持恒定。

技术实现要素：

本实用新型解决的问题是现有谐振变换器在关闭电源后，输出电压在短时间内就会失去恒定。

为解决上述问题，本实用新型提供一种变换器电路，包括：谐振电路和用于箝位第一容性组件的箝位电路。所述谐振电路包括：变压器、所述第一容性组件，以及用于在所述第一容性组件被箝位后维持所述变压器输出电压的第二容性组件。

可选的，所述第一容性组件为第一谐振电容，所述第二容性组件为第二谐振电容，第二谐振电容的电容值大于所述第一谐振电容的电容值。

可选的，所述箝位电路具有第一连接端、第二连接端和第三连接端。所述箝位电路的第一连接端连接电源。所述箝位电路的第二连接端接地。所述箝位电路的第三连接端连接所述第一容性组件的第二端和所述第二容性组件的第一端。

可选的，所述箝位电路包括：第一箝位二极管和第二箝位二极管。所述第一箝位二极管的阴极连接所述箝位电路的第一连接端，所述第一箝位二极管的阳极连接所述第二箝位二极管的阴极和所述箝位电路的第三连接端。所述第二箝位二极管的阳极连接所述箝位电路的第二连接端。

可选的，所述谐振电路还包括：第一开关组件、第二开关组件和谐振电感。所述第一开关组件的第一端连接所述箝位电路的第一连接端，所述第一开关组件的第二端连接所述谐振电感的第一端和第二开关组件的第一端。所述第二开关组件的第二端连接所述第一容性组件的第一端和所述箝位电路的第二连接端。所述谐振电感的第二端连接所述变压器的第一输入端。所述第二容性组件的第二端连接所述变压器的第二输入端。

可选的，所述谐振电路还包括：第三容性组件。所述第三容性组件的第一端连接所述箝位电路的第一连接端，所述第三容性组件的第二端连接所述第二容性组件的第二端。

可选的，所述箝位电路还具有第四连接端，所述谐振电路还包括第三容性组件和第四容性组件。所述第三容性组件的第一端连接所述箝位电路的第一连接端，所述第三容性组件的第二端连接所述箝位电路的第四连接端和所述第四容性组件的第一端。所述第四容性组件的第二端连接所述第二容性组件的第二端。

可选的，所述第一容性组件为第一谐振电容，所述第二容性组件为第二谐振电容，所述第三容性组件为第三谐振电容，所述第四容性组件为第四谐振电容。所述第二谐振电容的电容值大于所述第一谐振电容的电容值。所述第一谐振电容的电容值与所述第三谐振电容的电容值相等。所述第二谐振电容的电容值与所述第四谐振电容的电容值相等。

可选的，所述箝位电路包括：第一箝位二极管、第二箝位二极管、第三箝位二极管和第四箝位二极管。所述第一箝位二极管的阴极连接所述第三箝位二极管的阴极和所述箝位电路的第一连接端，所述第一箝位二极管的阳极连接所述第二箝位二极管的阴极和所述箝位电路的第三连接端。所述第二箝位二极管的阳极连接所述第四箝位二极管的阳极和所述箝位电路的第二连接端。所述第三箝位二极管的阳极连接所述第四箝位二极管的阴极和所述箝位电路的第四连接端。

可选的，所述谐振电路还包括：第一开关组件、第二开关组件、第三开关组件、第四开关组件和谐振电感。所述第一开关组件的第一端连接所述第三开关组件的第一端和所述箝位电路的第一连接端，所述第一开关组件的第二端连接所述谐振电感的第一端和第二开关组件的第一端。所述第二开关组件的第二端连接所述第四开关组件的第一端和所述箝位电路的第二连接端。所述第三开关组件的第二端连接所述第四开关组件的第二端和所述第一容性组件的第一端。所述第二容性组件的第二端连接所述变压器的第二输入端。所述谐振电感的第二端连接所述变压器的第一输入端。

与现有技术相比，本实用新型的变换器电路由于第二容性组件可以在第一容性组件被箝位后维持变压器输出电压，所以延长了维持变压器输出电压的恒定时间。

附图说明

图1是现有谐振变换器的结构示意图；

图2是本实用新型变换器电路的一结构示意图；

图3是增益、谐振频率为和开关频率的关系图；

图4是本实用新型变换器电路的另一结构示意图；

图5是本实用新型变换器电路的又一结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施例做详细的说明。

如图2所示，本实用新型实施例提供一种变换器电路，包括：谐振电路1和用于箝位第一容性组件的箝位电路2。

所述谐振电路1包括：变压器10、所述第一容性组件，以及用于在所述第一容性组件被箝位后维持所述变压器10输出电压的第二容性组件。所述第一容性组件可以为第一谐振电容C11，第二容性组件可以为第二谐振电容C12。

所述箝位电路2具有第一连接端、第二连接端和第三连接端。所述箝位电路2可以包括：第一箝位二极管D21和第二箝位二极管D22。

具体的，所述第一箝位二极管D21的阴极连接电源DC的正极和所述箝位电路2的第一连接端。所述第一箝位二极管D21的阳极连接所述第二箝位二极管D22的阴极和所述箝位电路2的第三连接端。所述第二箝位二极管D22的阳极连接所述电源DC的负极、所述箝位电路2的第二连接端和地。

假设：图2中没有第二谐振电容C12，而仅具有第一谐振电容C11。当电源DC关闭后，输入电压逐渐下降，受箝位电路2的箝位控制，第一谐振电容C11的电压迅速达到与下降中的输入电压相等。

而图2所示的实施例，谐振电路1不但包括受箝位电路2控制的第一谐振电容C11，还具有第二谐振电容C12。第二谐振电容C12不受箝位电路2的箝位控制，起到分压作用，降低了第一谐振电容C11的电压，使得第一谐振电容C11达到受箝位电路2箝位控制的时间变长，从而延长了维持变压器10输出电压的恒定时间。

为了进一步增加变压器10输出电压的恒定时间，本实施例的第二谐振电容C12的电容值可以大于第一谐振电容C11的电容值。这样可以使得第二谐振电容C12分得更大的电压值，让第一谐振电容C11更晚达到箝位电压。

下面对实施例变换器电路的组成做进一步说明。

请继续参考图2，谐振电路1还可以包括：第一开关组件Q1、第二开关组件Q2和谐振电感Lr。

所述第一开关组件Q1的第一端连接所述箝位电路2的第一连接端，所述第一开关组件Q1的第二端连接所述谐振电感Lr的第一端和第二开关组件Q2的第一端。所述第二开关组件Q2的第二端连接所述第一容性组件的第一端和所述箝位电路2的第二连接端。

所述第一容性组件的第二端连接所述第二容性组件的第一端和所述箝位电路2的第三连接端。所述谐振电感Lr的第二端连接所述变压器10的第一输入端。所述第二容性组件的第二端连接所述变压器10的第二输入端。

所述第一开关组件Q1可以为第一MOS管。第一开关组件Q1的第一端为第一MOS管的源极和漏极中的一个，第一开关组件Q1的第二端为第一MOS管的源极和漏极中的另一个。

所述第二开关组件Q2可以为第二MOS管。第二开关组件Q2的第一端为第二MOS管的源极和漏极中的一个，第二开关组件Q2的第二端为第二MOS管的源极和漏极中的另一个。

输入源DC关闭后，输入电压逐渐下降，为了维持变压器10的输出电压，可以增大增益，使每次对第一谐振电容C11和第二谐振电容C12的充电时间变长，峰值电压增大，从而进一步延长维持变压器10输出电压的恒定时间。

增益的改变，可以通过改变第一开关组件Q1和第二开关组件Q2的开关频率来实现。具体的，如图3所示，变换器电路的增益为G，变换器电路的谐振频率为fr，第一开关组件Q1和第二开关组件Q2的开关频率为fs。在fs大于fr的区间，若要增大G，必须降低fs。所以，若要增大电路变换器电路的增益，可以降低第一开关组件Q1和第二开关组件Q2的开关频率。

继续参考图2，所述变换器电路还可以包括整流电路3。

所述整流电路3包括：第一整流二极管D31、第二整流二极管D32、输出电容C31和输出电阻R31。

所述第一整流二极管D31的阴极连接所述变压器10的第一输出端，所述第一整流二极管D31的阳极连接所述第二整流二极管D32的阳极、输出电容C31的第一端、输出电阻R31的第一端和所述变压器10的第二输出端。所述输出电容C31的第二端连接所述输出电阻R31的第二端和所述变压器10的第三输出端。整流电路3可以对变压器10的输出电压起到整流作用。

如图4所示，谐振电路1还可以包括：第三开关组件Q3和第四开关组件Q4。

所述第一开关组件Q1的第一端连接所述第三开关组件Q3的第一端和所述箝位电路2的第一连接端。所述第一开关组件Q1的第二端连接所述谐振电感Lr的第一端和第二开关组件Q2的第一端。

所述第二开关组件Q2的第二端连接所述第四开关组件Q4的第一端和所述箝位电路2的第二连接端。所述第三开关组件Q3的第二端连接所述第四开关组件Q4的第二端和所述第一容性组件的第一端。

如图5所示，本实施例的变换器电路还可以使用对称式结构。

具体的，所述箝位电路2还可以包括：第三箝位二极管D23和第四箝位二极管D24。所述谐振电路1还包括：第三容性组件和第四容性组件。

在所述箝位电路2中，所述第一箝位二极管D21的阴极连接所述第三箝位二极管D23的阴极、所述电源DC的正极和所述箝位电路2的第一连接端。所述第一箝位二极管D21的阳极连接所述第二箝位二极管D的阴极和所述箝位电路的第三连接端。所述第二箝位二极管D22的阳极连接所述第四箝位二极管D24的阳极、所述电源DC的负极、所述箝位电路2的第二连接端和地。所述第三箝位二极管D23的阳极连接所述第四箝位二极管D24的阴极和所述箝位电路2的第四连接端。

在所述谐振电路1中，所述第三容性组件的第一端连接所述箝位电路2的第一端，所述第三容性组件的第二端连接所述第四容性组件的第一端和所述箝位电路的第四连接端。所述第四容性组件的第二端连接第二容性组件的第二端。即，所述第三容性组件的第二端与所述箝位电路的第四连接端连接后，通过所述第四容性组件连接所述第二容性组件的第二端。所述第三容性组件为第三谐振电容C13，所述第四容性组件为第四谐振电容C14。

与图2电路类似，第三箝位二极管D23和第四箝位二极管D24可以对第三谐振电容C13起到箝位控制，而第四谐振电容C14不受箝位电路2的箝位控制，起到分压作用，使得第三谐振电容C13的电压达到受箝位电路2箝位控制的时间变长，从而延长了维持变压器10输出电压的恒定时间。

为了进一步增加变压器10输出电压的恒定时间，本实施例的第四谐振电容C14的电容值可以大于第三谐振电容C13的电容值。这样可以使得第四谐振电容C14分得更大的电压值，让第三谐振电容C13更晚达到箝位电压。

在本实施例中，所述第一谐振电容C11的电容值与所述第三谐振电容C13的电容值相等，所述第二谐振电容C12的电容值与所述第四谐振电容C14的电容值相等。

虽然本实用新型披露如上，但本实用新型并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。