开关电源电路及电源设备制造技术

本申请提供一种开关电源电路及电源设备，涉及电源技术领域。其中，所述开关电源电路通过在变压器的副边并联一谐振电容，使得该谐振电容与开关电源电路中的第二功率转换单元和滤波单元构成谐振回路，从而在该谐振回路产生高压尖峰时通过回路的谐振效果降低尖峰脉冲对电子开关器件的影响。同时，由于该谐振电容不会给开关电源电路带来额外的电源损耗，因此，本申请实施例提供的开关电源电路还可以在不增加电源损耗的前提下实现对电子开关器件进行保护。

Switching power circuit and power equipment

【技术实现步骤摘要】
开关电源电路及电源设备
本申请涉及电源
，具体而言，涉及一种开关电源电路及电源设备。
技术介绍
高功率密度，高可靠性的电源设备一直深受人们的青睐，而对于电源的可靠性而言，开关电源电路中各电子开关器件的电气耐压特性起着决定性的影响。为了解决开关电源电路中电子开关器件上的高压尖峰问题，减小电源的应力特性，本领域技术人员做了大量研究，得到解决方法如下：1.选择性能优良的电子开关器件；2.增加有源吸收电路，将尖峰电压吸收。通过以上方法虽然可以明显改善开关电源电路中产生的电压尖峰对电子开关器件的影响，但是，电子开关器件存在电气耐压等级越高，则其导通电阻也越大的特性。因此，以上两种方法在解决电压尖峰对电子开关器件的影响的同时，均会增加电源的损耗，降低电源效率。
技术实现思路
有鉴于此，本申请提供一种开关电源电路及电源设备，以实现在不增加电源损耗的前提下对电子开关器件进行保护。为了实现上述目的，本申请较佳实施例采用的技术方案如下：第一方面，本申请提供一种开关电源电路，该电路包括电源输入端、第一功率转换单元、变压器、第二功率转换单元、滤波单元及电源输出端；所述第一功率转换单元连接在所述电源输入端与所述变压器之间，用于将经所述电源输入端输入的直流电压转换为交流电压并作用到所述变压器的原边；所述第二功率转换单元与所述变压器的副边连接，用于将所述变压器副边产生的感应电压转换为直流电压并提供给所述滤波单元，其中，所述滤波单元与所述电源输出端连接；>所述变压器的副边并联有一谐振电容，所述谐振电容与所述第二功率转换单元及所述滤波单元构成谐振回路。本申请实施例中，通过该谐振回路的谐振效果可以削弱回路中的产生的高压尖峰，降低电子开关器件的电压应力，进而实现对电子开关器件的保护。可选地，在本申请实施例中，所述第一功率转换单元及所述第二功率转换单元包括全桥电路或半桥电路。可选地，在一种实施例中，所述第一功率转换单元包括全桥电路，所述全桥电路包括第一开关管、第二开关管、第三开关管及第四开关管，所述电源输入端包括电源正极及电源负极；其中，所述第一开关管连接在所述电源正极与所述变压器的原边的非同名端之间，所述第二开关管连接在所述电源负极与所述变压器的原边的非同名端之间；所述第三开关管连接在所述电源正极与所述变压器的原边的同名端之间，所述第四开关管连接在所述电源负极与所述变压器的原边的同名端之间。具体地，在本实施例中，所述第一开关管、第二开关管、第三开关管及第四开关管为全控型开关器件；所述全控型开关器件包括绝缘栅双极型晶体管及金属氧化物半导体场效应晶体管。可选地，在一种实施例中，所述第二功率转换单元包括第一输出端、第二输出端及全桥电路，所述全桥电路包括第五开关管、第六开关管、第七开关管及第八开关管；其中，所述第五开关管连接在所述变压器的副边的同名端与所述第一输出端之间，所述第六开关管连接在所述变压器的副边的同名端与所述第二输出端之间，所述第七开关管连接在所述变压器的副边的非同名端与所述第一输出端之间，所述第八开关管连接在所述变压器的副边的非同名端与所述第二输出端之间。具体地，在本实施例中，所述第五开关管、第六开关管、第七开关管及第八开关管为全控型开关器件；所述全控型开关器件包括绝缘栅双极型晶体管及金属氧化物半导体场效应晶体管。可选地，在本申请实施例中，所述滤波单元包括滤波电感及滤波电容；其中，所述滤波电感连接在所述第一输出端与所述滤波电容的一端之间；所述滤波电容的另一端与所述第二输出端连接，且所述滤波电容与所述电源输出端并联。可选地，在本申请实施例中，所述变压器为高频变压器，所述高频变压器包括包括升压变压器及降压变压器。可选地，在本申请实施例中，所述谐振电容为无极性电容，所述无极性电容包括陶瓷电容及薄膜电容。第二方面，本申请还提供一种电源设备，所述电源设备包括如上所述的开关电源电路。相对于现有技术而言，本申请具有以下有益效果：本申请实施例提供的开关电源电路，通过在变压器的副边并联一谐振电容，使得该谐振电容与开关电源电路中的第二功率转换单元和滤波单元构成谐振回路，从而在该谐振回路产生高压尖峰时通过回路的谐振效果降低尖峰脉冲对电子开关器件的影响。同时，由于该谐振电容不会给开关电源电路带来额外的电源损耗，因此，本申请实施例提供的开关电源电路可以在不增加电源损耗的前提下实现对电子开关器件进行保护。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1为本申请实施例提供的开关电源电路的第一电路结构图；图2为本申请实施例提供的开关电源电路的第二电路结构图；图3为本申请实施例提供的开关电源电路的第三电路结构图；图4为本申请实施例提供的开关电源电路的第四电路结构图。图标：10-电源输入单元；20-第一功率转换单元；30-变压器；40-第二功率转换单元；50-滤波单元；60-电源输出单元；Q1-第一开关管；Q2-第二开关管；Q3-第三开关管；Q4-第四开关管；Q5-第五开关管；Q6-第六开关管；Q7-第七开关管；Q8-第八开关管；C1-第一电容；C2-第二电容；C3-第三电容；Cs-谐振电容；L0-滤波电感；C0-滤波电容。具体实施方式为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。在本申请的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”、“第三”等命名方式仅是为了区分本申请的不同特征，简化描述，而不是指示或暗示其相对重要性，因此不能理解为对本申请的限制。在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种开关电源电路，其特征在于，所述电路包括电源输入端、第一功率转换单元、变压器、第二功率转换单元、滤波单元及电源输出端；/n所述第一功率转换单元连接在所述电源输入端与所述变压器之间，用于将经所述电源输入端输入的直流电压转换为交流电压并作用到所述变压器的原边；/n所述第二功率转换单元与所述变压器的副边连接，用于将所述变压器副边产生的感应电压转换为直流电压并提供给所述滤波单元，其中，所述滤波单元与所述电源输出端连接；/n所述变压器的副边并联有一谐振电容，所述谐振电容与所述第二功率转换单元及所述滤波单元构成谐振回路。/n

【技术特征摘要】
1.一种开关电源电路，其特征在于，所述电路包括电源输入端、第一功率转换单元、变压器、第二功率转换单元、滤波单元及电源输出端；
所述第一功率转换单元连接在所述电源输入端与所述变压器之间，用于将经所述电源输入端输入的直流电压转换为交流电压并作用到所述变压器的原边；
所述第二功率转换单元与所述变压器的副边连接，用于将所述变压器副边产生的感应电压转换为直流电压并提供给所述滤波单元，其中，所述滤波单元与所述电源输出端连接；
所述变压器的副边并联有一谐振电容，所述谐振电容与所述第二功率转换单元及所述滤波单元构成谐振回路。


2.如权利要求1所述的开关电源电路，其特征在于，所述第一功率转换单元及所述第二功率转换单元分别包括全桥电路或半桥电路。


3.如权利要求2所述的开关电源电路，其特征在于，所述第一功率转换单元中的全桥电路包括第一开关管、第二开关管、第三开关管及第四开关管，所述电源输入端包括电源正极及电源负极；其中，
所述第一开关管连接在所述电源正极与所述变压器的原边的非同名端之间，所述第二开关管连接在所述电源负极与所述变压器的原边的非同名端之间；
所述第三开关管连接在所述电源正极与所述变压器的原边的同名端之间，所述第四开关管连接在所述电源负极与所述变压器的原边的同名端之间。


4.如权利要求3所述的开关电源电路，其特征在于，所述第一开关管、第二开关管、第三开关管及第四开关管为全控型开关器件；
所述全控型开关器件包括绝缘栅双极型晶体管或金属氧化物半导体场效应晶体...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐博汶，
申请(专利权)人：唐博汶，
类型：发明
国别省市：四川;51