DC-DC变换器漏感能量回馈数字控制装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了DC-DC变换器漏感能量回馈数字控制装置，由微控制器根据输出电压电流检测电路提供的数据对两个DC-DC变换电路以及两个漏感能量吸收回馈电路进行控制，第一DC-DC变换电路工作时第二漏感能量吸收回馈电路工作，第二DC-DC变换电路工作时第一漏感能量吸收回馈电路工作，即无论工作在哪种方式下，均有漏感能量吸收回馈电路吸收相应的变压器产生的漏感能量，并在工作方式切换前，将吸收到的漏感能量回馈到输入直流电源中。本实用新型专利技术吸收由开关管产生的尖峰电压，吸收变压器产生的漏感能量，并就漏感能量进行回馈，提高了变换效率，减少或消除了开关管的发热，延长了开关管的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及开关电源领域，具体涉及DC-DC变换器漏感能量回馈数字控制装置。
技术介绍
开关电源应用广泛，高频开关变压器的发展使得开关电源的体积更小、重量更轻、效率更高。高频开关变压器应用在开关电源中，用于传递能量、隔离和变比等。在使用变压器的DC-DC变换器中高频开关变压器对电源的性能影响非常大：DC-DC变换器中高频开关变压器漏感会使得开关管在断开的瞬间产生反电动势，导致开关管过压击穿；开关管在开关转换过程中内阻较大，流过较大漏感电流时发热比较严重、损耗较大且寿命短；漏感还可以与电路中的分布电容以及变压器线圈的分布电容组成振荡回路，使电路产生振荡并向外辐射电磁能量，造成电磁干扰。通常的解决方案是加入吸收回路来抑制开关管的尖峰电压，如RC吸收电路、RCD钳位电路等，RC吸收电路与RCD钳位电路的缺点在于消耗DC-DC变换器的变压器漏感中蓄积的能量以及DC-DC变换器的变压器励磁能量，降低了DC-DC变换器的变换效率，还会因开通损耗较大以及不能回馈漏感电流，导致吸收元器件发热而缩短使用寿命。
技术实现思路
本技术提供DC-DC变换器漏感能量回馈数字控制装置，解决现有DC-DC变换器的吸收回路变换效率低、吸收元器件使用寿命短的问题。本技术通过以下技术方案解决上述问题：DC-DC变换器漏感能量回馈数字控制装置，与现有技术相同，包括输入直流电源、第一DC-DC变换电路、第二DC-DC变换电路，所述第一DC-DC变换电路和第二DC-DC变换电路并联连接，组成交错并联DC-DC变换器，所述输入直流电源的输出端与交错并联DC-DC变换器的输入端相连，所述交错并联DC-DC变换器的输出端与外部负载的输入端相连，与现有技术不同之处在于：还包括微控制器、输出电压电流检测电路、第一漏感能量吸收回馈电路和第二漏感能量吸收回馈电路；所述输出电压电流检测电路的输入端与交错并联DC-DC变换器的输出端相连；所述输出电压电流检测电路的输出端与微控制器的输入端相连；所述微控制器的输出端分别与交错并联DC-DC变换器、第一漏感能量吸收回馈电路以及第二漏感能量吸收回馈电路的控制端相连；所述第一漏感能量吸收回馈电路的输入端与第一DC-DC变换电路的输出端相连，所述第一漏感能量吸收回馈电路的输出端与输入直流电源的输入端相连；所述第二漏感能量吸收回馈电路的输入端与第二DC-DC变换电路的输出端相连，所述第二漏感能量吸收回馈电路的输出端与输入直流电源的输入端相连。上述方案中，进一步还包括前级电路；所述前级电路的输入端与输入直流电源的输出端相连，所述前级电路的输出端与交错并联DC-DC变换器的输入端相连。上述方案中，进一步还包括输出滤波电路；所述输出滤波电路的输入端与交错并联DC-DC变换器的输出端相连，所述输出滤波电路的输出端与外部负载相连，所述输出滤波电路的输出端经输出电压电流检测电路与微控制器的输入端相连。上述方案中，进一步还包括开关管驱动电路；所述开关管驱动电路的输入端与微控制器的输出端相连，所述开关管驱动电路的输出端分别与交错并联DC-DC变换器、第一漏感能量吸收回馈电路以及第二漏感能量吸收回馈电路的控制端相连。上述方案中，进一步还包括辅助电源；所述辅助电源的输出端与微控制器、输出电压电流检测电路以及开关管驱动电路的供电端相连。上述方案中，所述第一漏感能量吸收回馈电路和第二漏感能量吸收回馈电路的电路结构完全相同；所述第一漏感能量吸收回馈电路由开关管Q1、开关管Q2、开关管Q3、电容C1、电容C2、二极管D1以及电感L1组成；所述开关管Q3的漏极与第一DC-DC变换电路相连，所述开关管Q3的源极与开关管Q2的漏极相连，所述开关管Q3的源极经电容C2与开关管Q1的源极相连；所述开关管Q2的源极经电感L1与开关管Q1的漏极相连；所述开关管Q1的源极接地，所述开关管Q1的漏极与二极管D1连接后，经电容C1与开关管Q1的源极相连；所述二极管D1的负极与输入直流电源的正极相连；所述开关管Q1、开关管Q2、开关管Q3的栅极与微控制器相连。上述方案中，所述第一DC-DC变换电路和第二DC-DC变换电路的电路结构完全相同；所述第一DC-DC变换电路由开关管Q4、变压器T1以及二极管D3组成；所述变压器T1初级绕组N1的同名端与输入直流电源的输出端相连，所述变压器T1初级绕组N1的异名端与第一漏感能量吸收回馈电路的开关管Q3的漏极相连，所述变压器T1初级绕组N1的异名端与开关管Q4的漏极相连，所述变压器T1次级绕组N2的同名端经二极管D3与外部负载的一路输入端相连；所述开关管Q4的源极与输入直流电源的负极相连，所述开关管Q4的栅极与微控制器相连；所述第一DC-DC变换电路的变压器T1与第二DC-DC变换电路中变压器初级绕组的同名端相连；所述第一DC-DC变换电路中变压器T1次级绕组的异名端与第二DC-DC变换电路中变压器次级绕组的异名端相连，所述两个异名端均与外部负载的另一路输入端相连；所述第一DC-DC变换电路和第二DC-DC变换电路的两个二极管的阴极相连。本技术的优点与效果是：1、根据输出电压电流检测电路检测到的数据，控制两个DC-DC变换电路以及两个漏感能量吸收回馈电路，第一DC-DC变换电路为外部负载提供能量时，第二漏感能量吸收回馈电路吸收第二DC-DC变换电路产生的漏感能量，第二DC-DC变换电路为外部负载提供能量时，第一漏感能量吸收回馈电路吸收第一DC-DC变换电路产生的漏感能量，并且在两种工作方式切换之前，将吸收的漏感能量反馈给输入直流电源，既提高了本技术的变换效率又解决了元器件使用寿命短的问题；2、对输入直流电源进行前级滤波和防反接保护，对两个DC-DC变换电路的输出进行后级滤波后，再输入至外部负载，为外部负载提供稳定的信号，提高了电路的稳定性。附图说明图1为本技术的结构原理框图。图2为本技术交错并联DC-DC变换器和两个漏感能量吸收回馈的电路原理图。具体实施方式以下结合实施例对本技术作进一步说明，但本技术并不局限于这些实施例。本技术公开了一种DC-DC变换器漏感能量回馈数字控制装置，与现有技术相同，包括输入直流电源和交错并联DC-DC变换器，其中，交错并联DC-DC变换器由第一DC-DC变换电路和第二DC-DC变换电路并联连接而成，本文档来自技高网...

【技术保护点】
DC‑DC变换器漏感能量回馈数字控制装置，包括输入直流电源、第一DC‑DC变换电路、第二DC‑DC变换电路，所述第一DC‑DC变换电路和第二DC‑DC变换电路并联连接，组成交错并联DC‑DC变换器，所述输入直流电源的输出端与交错并联DC‑DC变换器的输入端相连，所述交错并联DC‑DC变换器的输出端与外部负载的输入端相连，其特征在于：还包括微控制器、输出电压电流检测电路、第一漏感能量吸收回馈电路和第二漏感能量吸收回馈电路；所述输出电压电流检测电路的输入端与交错并联DC‑DC变换器的输出端相连；所述输出电压电流检测电路的输出端与微控制器的输入端相连；所述微控制器的输出端分别与交错并联DC‑DC变换器、第一漏感能量吸收回馈电路以及第二漏感能量吸收回馈电路的控制端相连；所述第一漏感能量吸收回馈电路的输入端与第一DC‑DC变换电路的输出端相连，所述第一漏感能量吸收回馈电路的输出端与输入直流电源的输入端相连；所述第二漏感能量吸收回馈电路的输入端与第二DC‑DC变换电路的输出端相连，所述第二漏感能量吸收回馈电路的输出端与输入直流电源的输入端相连。

【技术特征摘要】
1.DC-DC变换器漏感能量回馈数字控制装置，包括输入直流电源、第
一DC-DC变换电路、第二DC-DC变换电路，所述第一DC-DC变换电路和第
二DC-DC变换电路并联连接，组成交错并联DC-DC变换器，所述输入直流
电源的输出端与交错并联DC-DC变换器的输入端相连，所述交错并联
DC-DC变换器的输出端与外部负载的输入端相连，其特征在于：
还包括微控制器、输出电压电流检测电路、第一漏感能量吸收回馈电
路和第二漏感能量吸收回馈电路；
所述输出电压电流检测电路的输入端与交错并联DC-DC变换器的输出
端相连；所述输出电压电流检测电路的输出端与微控制器的输入端相连；
所述微控制器的输出端分别与交错并联DC-DC变换器、第一漏感能量吸收
回馈电路以及第二漏感能量吸收回馈电路的控制端相连；所述第一漏感能
量吸收回馈电路的输入端与第一DC-DC变换电路的输出端相连，所述第一
漏感能量吸收回馈电路的输出端与输入直流电源的输入端相连；所述第二
漏感能量吸收回馈电路的输入端与第二DC-DC变换电路的输出端相连，所
述第二漏感能量吸收回馈电路的输出端与输入直流电源的输入端相连。
2.根据权利要求1所述的DC-DC变换器漏感能量回馈数字控制装置，
其特征在于：
进一步还包括前级电路；所述前级电路的输入端与输入直流电源的输
出端相连，所述前级电路的输出端与交错并联DC-DC变换器的输入端相连。
3.根据权利要求1所述的DC-DC变换器漏感能量回馈数字控制装置，
其特征在于：
进一步还包括输出滤波电路；所述输出滤波电路的输入端与交错并联
DC-DC变换器的输出端相连，所述输出滤波电路的输出端与外部负载相连，
所述输出滤波电路的输出端经输出电压电流检测电路与微控制器的输入
端相连。
4.根据权利要求1所述的DC-DC变换器漏感能量回馈数字控制装置，
其特征在于：
进一步还包括开关管驱动电路；所述开关管驱动电路的输入端与微控
制器的输出端相连，所述开关管驱动电路的输出端分别与交错并联DC-DC
变换器、第一漏感能量吸收回馈电路以及第二漏感能量吸收回馈电路的控

\t制端相连。
5.根据权利要求4所述的DC-DC...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄国现，罗晓曙，刘世仁，罗妥，廖志贤，
申请(专利权)人：广西师范大学，
类型：新型
国别省市：广西;45