一種降低反激變換器開關管損耗的電路的制作方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型屬于電力電子技術領域，設及一種降低反激變換器開關管損耗的電 路。
【背景技術】
[0002] 反激變換器由于具有輸入與輸出之間電氣隔離，輸入電壓范圍寬，多路輸出調整 率好，輸出不需要濾波電感等優(yōu)點，從而得到廣泛應用。反激變換器存在兩種工作模式， 電感電流不連續(xù)模式DCM值iscontinuousIn化Ctor化rrentMode)和電感電流連續(xù)模式 CCM(ContinuousInductorQirrentMode)。兩者的最大區(qū)別在于，開關管開通期間存儲在 變壓器（相當于電感）中的能量，在開關管關斷期間是否完全釋放。若完全釋放，則為DCM 模式，否則為CCM模式。工作于DCM模式的反激變換器具有傳遞函數中不含右半平面極點， 開關管處于零電流開通等優(yōu)點，應用相對更為廣泛。
[0003] 開關管的開關損耗占開通/關斷時開關管的電壓U(t)，電流i(t)，開關 頻率之間的關系如（1)式。
(1) 陽0化]其中，tn-ti為開關管開通過程持續(xù)時間；
[0006] t2-t3為開關管關斷過程持續(xù)時間。
[0007] 工作于DCM模式的反激變換器，開關管零電流開通，故開通損耗很小。在開關管關 斷期間，關斷電壓為輸入電壓與反射電壓之和。由（1)式可知，關斷損耗與關斷時的電壓成 正比。因此，較高的關斷電壓，不但需要高電壓等級的開關器件，而且增加開關器件的損耗， 需要較大的散熱器。 【實用新型內容】
[0008] 本實用新型為解決了現有技術中存在的問題，目的是提供一種降低反激變換器開 關管損耗的電路，該電路通過在傳統(tǒng)反激變換器的輸入側增加濾波網絡，降低變換器端口 電壓，從而降低開關管關斷電壓，減小損耗，提高變換器效率及功率密度。
[0009] 為實現上述目的，本實用新型采用如下的技術方案：
[0010] 一種降低反激變換器開關管損耗的電路，包括輸入濾波電容CU變壓器T1、開關 管KU副邊整流二極管D1、輸出濾波電容Co、負載Ro和LC阻抗網絡，所述LC阻抗網絡一 端分別與輸入濾波電容Cl一端、輸入端相連，輸入濾波電容Cl另一端接地，LC阻抗網絡另 一端與變壓器Tl的初級線圈一端相連，變壓器Tl的初級線圈另一端經開關管Kl接地，變 壓器Tl的次級線圈一端經副邊整流二極管Dl分別與輸出濾波電容Co的一端和負載Ro的 一端相連；變壓器Tl的次級線圈另一端分別與濾波電容Co的另一端和負載Ro的另一端相 連。
[0011] 所述LC阻抗網絡包括濾波電感Ll和電容C2,濾波電感Ll的一端分別與輸入濾波 電容Cl一端、輸入端相連，濾波電感LI的另一端分別與電容C2的一端、變壓器Tl的初級 線圈一端相連，電容C2的另一端接地。
[0012] 與現有技術相比，本實用新型具有的有益效果：本實用新型通過在輸入端、輸入濾 波電容Cl與變壓器之間設置LC阻抗網絡，LC阻抗網絡能夠降低變換器端口電壓，從而降 低開關管關斷電壓，減小損耗，提高變換器效率及功率密度。較低的關斷電壓能夠降低開關 器件的損耗，可選用低耐壓等級的開關器件，W節(jié)約成本，克服了較高的關斷電壓，造成開 關管的損耗顯著增大的問題。
[0013] 進一步的，LC阻抗網絡包括濾波電感Ll和電容C2,濾波電感Ll的一端分別與輸 入濾波電容Cl一端、輸入端相連，濾波電感Ll的另一端分別與電容C2的一端、變壓器Tl 的初級線圈一端相連，電容C2的另一端接地，此結構的LC阻抗網絡能夠降低開關管的電壓 應力，減小損耗。
【附圖說明】
[0014] 圖1是本實用新型的電路結構圖。
[0015] 圖2是本實用新型是實施原理圖中關鍵點波形圖。
【具體實施方式】
[0016]下面結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型進行詳細說明。
[0017] 如圖1，本實用新型包括輸入濾波電容CU變壓器T1、開關管KU副邊整流二極管 D1、輸出濾波電容Co、負載Ro和LC阻抗網絡，所述LC阻抗網絡一端分別與輸入濾波電容 Cl一端、輸入端相連，輸入濾波電容Cl另一端接地，LC阻抗網絡另一端與變壓器Tl的初級 線圈一端相連，變壓器Tl的初級線圈另一端經開關管Kl接地，變壓器Tl的次級線圈一端 經副邊整流二極管Dl分別與輸出濾波電容Co的一端和負載Ro的一端相連；變壓器Tl的 次級線圈另一端分別與濾波電容Co的另一端和負載Ro的另一端相連。
[0018] 所述LC阻抗網絡包括濾波電感Ll和電容C2,濾波電感Ll的一端分別與輸入濾波 電容Cl一端、輸入端相連，濾波電感Ll的另一端分別與電容C2的一端、變壓器Tl的初級 線圈一端相連，電容C2的另一端接地。輸入電壓（濾波電容Cl兩端電壓）為化n，實際疊 加到反激變換器端口的電壓為C2兩端電壓化nl。
[0019] 電路工作時序如圖2所示。
[0020] TO時刻開關管Kl開通，電容C2兩端電壓與電容Cl兩端電壓相等，等于輸入電壓 化n。隨著Kl導通，流過Kl的電流上升，能量從電容C2轉移到變壓器Tl的等效電感中，C2 兩端的電壓下降。 陽02UTl時刻開關管關斷，C2上的電壓下降到Umin，Kl兩端電壓等于Umin與反射電壓 之和。在傳統(tǒng)的反激變換器中，Tl時刻的關斷電壓為輸入電壓化n與反射電壓之和。也就 是說，通過在輸入側串聯濾波網絡的方法，將反激變換器的關斷電壓降低了Uin-Umin。Tl 到T2期間C2充電，電壓上升。副邊二極管Dl續(xù)流。
[0022] T2時刻Dl續(xù)流結束。C2繼續(xù)充電，電壓上升。 陽02引T3時刻C2充電完成，C2兩端的電壓等于Uin。
[0024] T4時刻開關管Kl導通。
【主權項】
1. 一種降低反激變換器開關管損耗的電路，其特征在于，包括輸入濾波電容C1、變壓 器T1、開關管K1、副邊整流二極管D1，輸出濾波電容Co、負載Ro和LC阻抗網絡，所述LC阻 抗網絡一端分別與輸入濾波電容C1 一端、輸入端相連，輸入濾波電容C1另一端接地，LC阻 抗網絡另一端與變壓器T1的初級線圈一端相連，變壓器T1的初級線圈另一端經開關管K1 接地，變壓器T1的次級線圈一端經副邊整流二極管D1分別與輸出濾波電容Co的一端和負 載Ro的一端相連；變壓器T1的次級線圈另一端分別與濾波電容Co的另一端和負載Ro的 另一端相連。2. 根據權利要求1所述的一種降低反激變換器開關管損耗的電路，其特征在于，所述 LC阻抗網絡包括濾波電感L1和電容C2,濾波電感L1的一端分別與輸入濾波電容C1 一端、 輸入端相連，濾波電感L1的另一端分別與電容C2的一端、變壓器T1的初級線圈一端相連， 電容C2的另一端接地。
【專利摘要】一種降低反激變換器開關管損耗的電路，包括輸入濾波電容C1，負載Ro、LC阻抗網絡，所述LC阻抗網絡一端分別與輸入濾波電容C1一端、輸入端相連，輸入濾波電容C1另一端接地，LC阻抗網絡另一端與變壓器T1的初級線圈一端相連，變壓器T1的初級線圈另一端經開關管K1接地，變壓器T1的次級線圈一端經副邊整流二極管D1分別與輸出濾波電容Co的一端和負載Ro的一端相連；變壓器T1的次級線圈另一端分別與濾波電容Co的另一端和負載Ro的另一端相連。本實用新型能夠降低開關管關斷電壓，減小損耗，提高變換器效率及功率密度。較低的關斷電壓能夠降低開關器件的損耗，可選用低耐壓等級的開關器件。
【IPC分類】H02M3/28
【公開號】CN204993062
【申請?zhí)枴緾N201520721859
【發(fā)明人】袁慶民
【申請人】西安特銳德智能充電科技有限公司
【公開日】2016年1月20日
【申請日】2015年9月17日