一种采用无损电流采样电路的串联正激电路的制作方法

本实用新型涉及正激拓扑电路技术领域，具体为一种采用无损电流采样电路的串联正激电路。

背景技术：

常见中等功率开关电源多选用双管正激电路拓扑，双管正激电路是在单端正激电路基础上演变出来的一种电路拓扑。双管正激电路拓扑由两个开关管、两个二极管构成，两个开关管同时导通时，变压器初级绕组流过电流，此时变压器初级绕组向次级绕组提供能量；两个开关管同时关断后，变压器初级绕组电压下降到零，初级绕组无电流流过，此时变压器初级绕组不再向次级绕组传递能量，变压器次级续流二极管开始导通，且电流逐渐增大，同时整流二极管上电流逐渐减小，在这一阶段，整流二极管与续流二极管同时导通，变压器次级绕组电压钳位在零。当变压器初级绕组电流由负载电流下降到励磁电流后，次级整流二极管关断，结束换流。

现有的由于开关管本身参数的离散性、开关管的驱动不一致等原因会导致两个开关管漏源极波形会有偏差，波形不对称会导致两个开关管关断时，漏源极结电容积累的能量相差很多，能量小的那一路钳位二极管根本就不参与工作，而能量大的那一路却有很长时间会通过钳位二极管向直流母线回馈能量，导致二极管温升高、可靠性下降，严重时会损坏二极管，导致产品在工作过程中出现炸机现象。

技术实现要素：

(一)解决的技术问题

本实用新型专利利用变压器初级绕组串联、储能电解电容串联、增加精密电流采样变压器相配合的思路，解决了精密电流采样电阻功耗大、高耐压电解电容难选型、开关管漏源极波形不对称的问题，实现了正激电路的高效功率变换功能，同时实现了双管正激电路开关管耐压为输入电压的目的。

(二)技术方案

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：一种采用无损电流采样电路的串联正激电路，包括功率变换电路、主变压器T2、电流采样电路、去磁电路和整流滤波电路，所述功率变换电路由初级绕组T2A、开关管Q3、电解电容CD3、初级绕组T2B、开关管 Q4和电解电容CD5组成，且初级绕组T2A、开关管Q3和电解电容CD3依次串联组成回路，所述初级绕组T2B、开关管Q4和电解电容CD5依次串联组成回路，且初级绕组 T2A和初级绕组T2B串联设置，所述电解电容CD3和电解电容CD5串联设置，且电流采样电路由精密电流采样变压器T4、二极管D8、二极管D9、次级绕组T4D和控制芯片电流保护端GND串联组成，所述主变压器T2和电流采样电路电性连接，且去磁电路与主变压器T2电性连接，所述去磁电路由去磁钳位绕组T2C和二极管D7串联组成，且整流滤波电路与主变压器T2电性连接，且整流滤波电路由次级绕组T4D、次级整流二极管D5、输出电感L2和电解电容CD4串联组成，所述整流滤波电路中部设置有续流二极管D6，且续流二极管D6一端与输出电感L2电性连接，所述续流二极管D6另一端与电解电容 CD4电性连接。

进一步优点，所述主变压器T2与外部电源端VIN电性连接。

进一步优点，所述开关管Q3和开关管Q4开启时，初级绕组T2A和初级绕组T2B 的电压为上正下负。

进一步优点，所述次级绕组T4D的电压极性是上正下负。

进一步优点，所述续流二极管D6与次级整流二极管D5并联设置。

(三)有益效果

与现有技术相比，本实用新型提供了一种采用无损电流采样电路的串联正激电路，具备以下有益效果：

该种采用无损电流采样电路的串联正激电路，精密电流采样变压器T4采集初级电流，无功率损耗，提高整机转换效率；电解电容CD3和电解电容CD5串联后给主变压器T2 的初级绕组T2A和初级绕组T2B供电，各自承担纹波电流小；串联后，需要承受的电压降低；开关管Q3和开关管Q4单独工作，避免开关管Q3和开关管Q4波形不对称，提高可靠性。

附图说明

图1所示为常规双管正激电路示意图；

图2所示为采用精密电流采样变压器进行电流采样的开关管串联正激电路示意图；

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

请参阅图1-2，一种采用无损电流采样电路的串联正激电路，包括功率变换电路、主变压器T2、电流采样电路、去磁电路和整流滤波电路，功率变换电路由初级绕组T2A、开关管Q3、电解电容CD3、初级绕组T2B、开关管Q4和电解电容CD5组成，且初级绕组T2A、开关管Q3和电解电容CD3依次串联组成回路，初级绕组T2B、开关管Q4和电解电容CD5依次串联组成回路，且初级绕组T2A和初级绕组T2B串联设置，电解电容 CD3和电解电容CD5串联设置，主变压器T2与外部电源端VIN电性连接，开关管Q3 和开关管Q4开启时，初级绕组T2A和初级绕组T2B的电压为上正下负，且电流采样电路由精密电流采样变压器T4、二极管D8、二极管D9、次级绕组T4D和控制芯片电流保护端GND串联组成，主变压器T2和电流采样电路电性连接，精密电流采样变压器T4对主变压器T2电流进行电流无损采样，且去磁电路与主变压器T2电性连接，去磁电路由去磁钳位绕组T2C和二极管D7串联组成，通过设置的去磁电路，可在开关管Q3和开关管 Q4关断时对初级绕组T2A和初级绕组T2B去磁并钳位开关管Q3和开关管Q4漏源极电压，且整流滤波电路与主变压器T2电性连接，且整流滤波电路由次级绕组T4D、次级整流二极管D5、输出电感L2和电解电容CD4串联组成，次级绕组T4D的电压极性是上正下负，整流滤波电路中部设置有续流二极管D6，且续流二极管D6一端与输出电感L2电性连接，续流二极管D6另一端与电解电容CD4电性连接，续流二极管D6与次级整流二极管D5并联设置。

具体工作原理如下：给主变压器T2输入电压后，开关管Q3和开关管Q4栅极有驱动电压后，初级绕组T2A和初级绕组T2B串联工作，电解电容CD3和电解电容CD5串联工作，电解电容CD3给初级绕组T2A供电，电解电容CD5给初级绕组T2B供电，初级绕组T2A和初级绕组T2B电压都是上正下负，精密电流采样变压器T4采集主变压器T2 电流，经二极管D8和二极管D9整流，把电流信号送到控制芯片电流保护端GND，用于电路控制和过流保护，此时高压母线电压经初级绕组T2A、开关管Q3、初级绕组T2B、开关管Q4、精密电流采样变压器T4到控制芯片电流保护端GND构成高压供电回路，主变压器T2经同名端耦合到次级绕组T4D，次级绕组T4D的电压极性是上正下负，次级整流二极管D5导通，输出电感L2进行储能，同时为电解电容CD4和输出电路提供能量，开关管Q3和开关管Q4导通期间，续流二极管D6截止不工作，开关管Q3和开关管Q4 关断后，由输出电感L2向输出电路提供能量，主变压器T2的初级绕组T2A和初级绕组 T2B电压上负下正，二极管D7导通通过去磁钳位绕组T2C和二极管D7对初级绕组T2A 和初级绕组T2B电压进行钳位，将初级绕组T2A和初级绕组T2B电压稳定在输入电压，初级绕组能量通过二极管D7、去磁钳位绕组T2C导入输入电源端，减少功耗，次级整流二极管D5截止，续流二极管D6导通，输出电感L2经续流二极管D6给输出电路提供能量，开关管Q3和开关管Q4关断期间，初级侧没有电流流过，电流采样电路不工作，电解电容CD3和电解电容CD5串联供电，耐压降低，各提供总功率一半的能量，纹波电流减小，温升得到降低，精密电流采样变压器T4替代精密电流采样电阻进行电流采样，降低采样电阻上的功率损耗，同时提高电流采样的抗干扰能力，开关管Q3和开关管Q4同时导通，但却是单独工作，避免了常规双管正激电路中功率管波形不对称，导致续流二极管D6热量不平衡而容易损坏的情况。

上述实施例对本实用新型的具体描述，只用于对本实用新型进行进一步说明，不能理解为对本实用新型保护范围的限定，本领域的技术工程师根据上述实用新型的内容对本实用新型作出一些非本质的改进和调整均落入本实用新型的保护范围之内。