缓冲电路及应用其的开关电源制造技术

本发明专利技术公开了一种缓冲电路，应用于反激变换器中，所述缓冲电路与所述反激变换器副边的整流电路并联连接，其特征在于，所述缓冲电路包括：电容器件，被配置为在所述反激变换器的原边功率管导通时，输出电容为其充电，在所述原边功率管关断时，所述电容器件经变压器副边绕组放电以减小原边绕组的漏感能量，从而在减小副边的尖峰电压的同时提高所述反激变换器的效率。

【技术实现步骤摘要】
缓冲电路及应用其的开关电源
本专利技术涉及一种电力电子技术，更具体地说，涉及一种缓冲电路及应用其的开关电源。
技术介绍
针对变压器副边绕组漏感产生的尖锋电压，现有技术方案有两种：一是不采用缓冲电路，采用反向耐压更高的副边二极管；二是在副边二极管上并联RC缓冲电路，见图1中的R2和C2。其中Lpk为原边漏感，Lsk为副边漏感，Ls为副边绕组。下面是两种现有技术方案的工作原理及优缺点。参考图1，采用反向耐压更高的二极管时，副边二极管D2存在内部的结电容Cd。在原边功率管M1导通时刻，LX点的电压降低，副边二极管D2阳极的电压降低，结电容Cd被输出电容Cout充电，充电电流回路为：Cout-Cd-Lsk-Ls-SGND-Cout，SGND为副边地。结电容Cd充电过程中，结电容Cd与副边漏感Lsk是串联关系。当LX点的电压降低到0V，副边二极管D2阳极的电压降低到(-Vbus*Ns/Np)，这里，Vbus为直流母线电压，Ns/Np为变压器T的副原边匝比，充电电流在Lsk的续流作用下继续拉低副边二极管D2阳极的电压，副边二极管D2阳极的电压经过若干周期震荡后稳定在(-Vbus*Ns/Np)，变压器副边漏感Lsk的存在导致副边二极管D2承受更高的反向尖锋电压，开关电源的EMI性能会变差，副边只能选择更高耐压的二极管，这会牺牲效率并增加成本。副边二极管D2并联RC缓冲电路时，图1所示，并联电容C2的容值远远大于结电容Cd。在原边功率管M1导通时刻，C2也会被充电且充电效应远远大于Cd。串连电阻R2的存在阻尼了副边漏感Lsk的串联谐振行为，有效降低了漏感引起的尖锋电压，但是串联的电阻会产生功耗，降低效率。针对变压器副边绕组的尖锋电压，现有的两种技术方案的缺点是明显的，会增加电源的成本，降低电源的效率，也不利于电源产品的小型化。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种缓冲电路，以解决现有的缓冲电路效率较低的问题。第一方面，提供一种缓冲电路，应用于反激变换器中，所述缓冲电路与所述反激变换器副边的整流电路并联连接，其特征在于，所述缓冲电路包括：电容器件，被配置为在所述反激变换器的原边功率管导通时，输出电容为其充电，在所述原边功率管关断时，所述电容器件经变压器副边绕组放电以减小原边绕组的漏感能量，从而在减小副边的尖峰电压的同时提高所述反激变换器的效率。优选地，所述电容器件与变压器副边绕组的漏感谐振，且其所处的放电回路不经过电阻性元件。优选地，所述整流电路为副边二极管或同步整流电路。优选地，所述缓冲电路由所述电容器件构成，所述电容器件与所述整流电路并联连接。优选地，所述整流电路连接在所述副边绕组的一端以及副边地之间。优选地，所述缓冲电路包括所述电容器件、缓冲电阻以及缓冲二极管，其中，所述缓冲电阻与所述缓冲二极管并联连接后，再与所述电容器件串联连接。优选地，所述电容器件的充电电流经过所述缓冲电阻，且所述电容器件的放电电流不经过所述缓冲电阻。优选地，其中，所述缓冲二极管的连接方向与所述副边二极管相同。优选地，所述缓冲二极管的阳极与所述同步整流电路中的同步整流管的源极连接，或者所述缓冲二极管的阴极与所述同步整流管的漏极连接。优选地，所述缓冲二极管为快恢复二极管。第二方面，提供一种开关电源，其特征在于，包括：功率级电路，其被配置为反激变换器，以及，上述的缓冲电路。本专利技术的副边缓冲电路，通过使得缓冲电容放电电流不再经过缓冲电阻以减小损耗。具体地通过在副边直接并联缓冲电容，或者在缓冲电阻上并联一个缓冲二极管，不仅使得串联的缓冲电阻可以阻尼漏感的谐振行为，减小尖锋电压，且由于缓冲二极管的存在，当缓冲电容充电时，缓冲二极管反向不导通，缓冲电阻仍然能够起到阻尼谐振的作用；当缓冲电容放电时，缓冲二极管正向导通，将缓冲电阻短路，缓冲电容放电电流及变压器的励磁电流不再经过缓冲电阻，从而能够改善效率。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为现有技术的采用缓冲电路的开关电源示意图；图2依据本专利技术第一实施例的采用缓冲电路的开关电源的示意图；图3依据本专利技术第二实施例的采用缓冲电路的开关电源的示意图；图4依据本专利技术第三实施例的采用缓冲电路的开关电源的示意图；图5依据本专利技术第四实施例的采用缓冲电路的开关电源的示意图；图6依据本专利技术第五实施例的采用缓冲电路的开关电源的示意图；图7依据本专利技术第六实施例的采用缓冲电路的开关电源的示意图；图8依据本专利技术第七实施例的采用缓冲电路的开关电源的示意图；图9为效率对比表。具体实施方式以下基于实施例对本专利技术进行描述，但是本专利技术并不仅仅限于这些实施例。在下文对本专利技术的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本专利技术。为了避免混淆本专利技术的实质，公知的方法、过程、流程、元件和电路并没有详细叙述。此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。同时，应当理解，在以下的描述中，“电路”是指由至少一个元件或子电路通过电气连接或电磁连接构成的导电回路。当称元件或电路“连接到”另一元件或称元件/电路“连接在”两个节点之间时，它可以是直接耦接或连接到另一元件或者可以存在中间元件，元件之间的连接可以是物理上的、逻辑上的、或者其结合。相反，当称元件“直接耦接到”或“直接连接到”另一元件时，意味着两者不存在中间元件。除非上下文明确要求，否则整个说明书和权利要求书中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包括但不限于”的含义。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本专利技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。图2依据本专利技术第一实施例的采用缓冲电路的开关电源的示意图。其中，开关电源包括功率级电路和控制电路(图中未示出)，功率级电路为反激式拓扑，包括串联连接在电压输入端Vbus和接地端之间的原边绕组Lp和原边功率管M1，与原边绕组Lp耦合的副边绕组Ls以及与副边绕组s连接的整流电路20，在本实施例中，整流电路20为副边二极管或同步整流电路。此外，功率级电路还包括原边漏感Lpk以及副边漏感Lsk。功率级电路通过辅助绕组等方式可以获得功率级电路的输出电压信息，副边绕组Ls的电流过零时刻以及电流谷底时刻信息。并基于上述信息对原边功率管M1进行控制，以获得满足需求的输出电压或者输出电流。根据对图1的分析，变压器副边漏感Lsk的存在导致本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种缓冲电路，应用于反激变换器中，所述缓冲电路与所述反激变换器副边的整流电路并联连接，其特征在于，所述缓冲电路包括：/n电容器件，被配置为在所述反激变换器的原边功率管导通时，输出电容为其充电，在所述原边功率管关断时，所述电容器件经变压器副边绕组放电以减小原边绕组的漏感能量，从而在减小副边的尖峰电压的同时提高所述反激变换器的效率。/n

【技术特征摘要】
1.一种缓冲电路，应用于反激变换器中，所述缓冲电路与所述反激变换器副边的整流电路并联连接，其特征在于，所述缓冲电路包括：
电容器件，被配置为在所述反激变换器的原边功率管导通时，输出电容为其充电，在所述原边功率管关断时，所述电容器件经变压器副边绕组放电以减小原边绕组的漏感能量，从而在减小副边的尖峰电压的同时提高所述反激变换器的效率。


2.根据权利要求1所述的缓冲电路，其特征在于，所述电容器件与变压器副边绕组的漏感谐振，且其所处的放电回路不经过电阻性元件。


3.根据权利要求1所述的缓冲电路，其特征在于，所述整流电路为副边二极管或同步整流电路。


4.根据权利要求2所述的缓冲电路，其特征在于，所述缓冲电路由所述电容器件构成，所述电容器件与所述整流电路并联连接。


5.根据权利要求3所述的缓冲电路，其特征在于，所述整流电路连接在所述副边绕组的一端以及副边地之间。


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【专利技术属性】
技术研发人员：黄秋凯，陈湛，
申请(专利权)人：矽力杰半导体技术杭州有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33