一种提高占空比的电路制造技术

一种提高占空比的电路，输入电压Vin与功率开关管Q1的漏极、二极管D1的阴极连接，功率开关管Q1的源极分别连接变压器T原边绕组N1的同名端和二极管D2的阴极，二极管D1的阳极连接二极管D4的阳极，二极管D4的阴极分别与变压器T原边绕组N1的异名端、功率开关管Q2的漏极连接，功率开关管Q2的源极和二极管D2的阳极接地；变压器T副边绕组N2的异名端连接输出整流管D3的阳极，变压器T副边绕组N2的同名端与输出电容C1的一端、负载R1的一端连接，输出电容C1的另一端、负载R1的另一端与输出整流管D3的阴极连接。本实用新型专利技术通过钳位电路提高占空比，使电路的变压器匝比设计更灵活，同时能够提高变换器的效率。

【技术实现步骤摘要】
一种提高占空比的电路
本技术涉及双管正激或双管反激变换器，特别涉及一种提高占空比的电路。
技术介绍
在开关电源的应用中，对于小功率的产品使用单管反激/正激即可满足应用需求，但对于中大功率的产品，因单管反激漏感尖峰的影响，开关管的选型尤为困难，且中大功率产品的效率也难以提高，因此多采用双管反激或双管正激电路，在开关管关断的时候，漏感能量回收一部分到原边，大大减少了开关管的应力，便于主功率开关管选型，同时也可以提高效率。根据伏秒平衡：Vin*D*T＝N*Vo*(1-D)T，为防止输出端反射电压大于输入电压而产生反灌，占空比必须小于0.5。双管反激的功率级原理图电路由第一功率开关管Q1、第二功率开关管Q2、第一二极管D1、第二二极管D2，变压器T1、输出整流管D3、输出电容C1组成，第一功率开关管Q1和第二功率开关管Q2为典型的电子开关管，比如MOSFET管。当第一功率开关管Q1和第二功率开关管Q2导通时，输入端Vin电压通过功率开关管Q1、Q2给变压器T1原边励磁电感进行充电储能，第一二极管D1、第二二极管D2截止，原边电流Ip线性增加。当第一功率开关管Q1和第二功率开关管Q2关断时，因励磁电感能量不能突变，T1变压器原边绕组上电压反向，原边绕组上存储的能量耦合到副边绕组上，输出整流管D3导通，副边绕组给输出电容C1及负载R1供电。此时原边开关管上的电压也迅速增加，当其电压Vds达到输入电压Vin时，第一二极管D1和第二二极管D2导通，将原边开关管上的电压钳位在Vin，存储在原边绕组的一部分能量返回给电源。当副边电流Is增加到N1*Ip/N2时，第一二极管D1和第二二极管D2停止导通，原边绕组能量转移到副边绕组完毕。因此该电路虽然能有效降低原边开关管的应力，并能将一部分漏感能量反馈给电源，但是其缺点是为了保证变压器能够磁复位，变换器的占空比必须小于0.5，因此，为了获得更高的输出电压，必须依靠提高变压器的变比，从而使副边整流电路中的二极管电压应力增大，限制了双管正激或双管反激变换器在输出高压场合的应用。
技术实现思路
有鉴如此，本技术提供一种提高占空比的电路，应用于双管反激电路拓扑或双管正激电路拓扑，在原边开关管导通的时候能够延长导通时间，提高占空比，解决现有双管反激电路和双管正激电路拓扑占空比必须小于0.5的缺点。本技术是通过如下技术方案实现的：一种提高占空比的电路，在现有双管反激电路拓扑或双管正激电路拓扑的基础上，增加一个钳位电路，钳位电路电联接在输入电压Vin和变压器T原边绕组N1的同名端之间，在原边开关管关断的时候，钳位电路能钳住副边反射回来的一部分电压，使得输入电压Vin小于NVo，根据伏秒平衡：Vin*D*T＝N*Vo*(1-D)*T，可以使得占空比大于0.5，由此可以提高电路的占空比。作为上述钳位电路的第一种具体实施方式，钳位电路为二极管D4，应用于双管反激变换器，该提高占空比的电路的连接关系为：输入电压Vin与第一功率开关管Q1的漏极连接，同时连接第一二极管D1的阴极，第一功率开关管Q1的源极分别连接变压器T原边绕组N1的同名端和第二二极管D2的阴极，第一二极管D1的阳极连接二极管D4的阳极，二极管D4的阴极分别与变压器T原边绕组N1的异名端、第二功率开关管Q2的漏极连接，第二功率开关管Q2的源极和第二二极管D2的阳极接地；变压器T副边绕组N2的异名端与输出整流管D3的阳极相连，变压器T副边绕组N2的同名端与输出电容C1的一端、负载R1的一端连接，输出电容C1的另一端、负载R1的另一端与输出整流管D3的阴极连接。作为上述钳位电路的第二种具体实施方式，钳位电路为变压器T第三绕组N3，应用于双管反激变换器，该提高占空比的电路的连接关系为：输入电压Vin与第一功率开关管Q1的漏极连接，同时连接变压器T第三绕组N3的异名端。变压器T第三绕组N3的同名端连接第一二极管D1的阴极，第一功率开关管Q1的源极分别连接变压器T1原边绕组N1的同名端和第二二极管D2的阴极，第一二极管D1的阳极分别与变压器T原边绕组N1的异名端、第二功率开关管Q2的漏极连接，第二功率开关管Q2的源极和第二二极管D2的阳极接地；变压器T副边绕组N2的异名端与输出整流管D3的阳极相连；变压器T副边绕组N2的同名端与输出电容C1的一端、负载R1的一端相连，输出电容C1的另一端、负载R1的另一端与输出整流管D3的阴极相连。作为上述钳位电路的第三种具体实施方式，钳位电路为二极管D4，应用于双管正激变换器，该提高占空比的电路的连接关系为：输入电压Vin与第一功率开关管Q1的漏极连接，同时连接第一二极管D1的阴极，第一功率开关管Q1的源极分别连接变压器T原边绕组N1的同名端和第二二极管D2的阴极，第一二极管D1的阳极连接二极管D4的阳极，二极管D4的阴极分别与变压器T原边绕组N1的异名端、第二功率开关管Q2的漏极连接，第二功率开关管Q2的源极和第二二极管D2的阳极接地；变压器T副边绕组N2的同名端与输出整流管D3的阳极相连，变压器T副边绕组N2的异名端与输出电容C1的一端、负载R1的一端相连，输出电容C1的另一端、负载R1的另一端与输出整流管D3的阴极相连。作为上述钳位电路的第四种具体实施方式，钳位电路为变压器T第三绕组N3，应用于双管正激变换器，该提高占空比的电路的连接关系为：输入电压Vin与第一功率开关管Q1的漏极连接，同时连接变压器T第三绕组N3的异名端。变压器T第三绕组N3的同名端连接第一二极管D1的阴极，第一功率开关管Q1的源极分别连接变压器T1原边绕组N1的同名端和第二二极管D2的阴极，第一二极管D1的阳极分别与变压器T原边绕组N1的异名端、第二功率开关管Q2的漏极连接，第二功率开关管Q2的源极和第二二极管D2的阳极接地；变压器T副边绕组N2的同名端与输出整流管D3的阳极相连，变压器T副边绕组N2的异名端与输出电容C1的一端、负载R1的一端相连，输出电容C1的另一端、负载R1的另一端与输出整流管D3的阴极相连。优选地，第一功率开关管Q1、第二功率开关管Q2为MOSFET。优选地，二极管D4为TVS二极管。本技术的工作原理及有益效果：本技术通过钳位电路来提高电路的占空比，当第一功率开关管、第二功率开关管截止时，因激磁电感能量不能突变，原边绕组和副边绕组的电压都将反向，原边绕组存储的能量，转移到副边绕组上。原边绕组峰值电流迅速减小，副边绕组峰值电流迅速增加，副边整流管导通，副边绕组给输出电容及负载供电，此时第一功率开关管上的电压Vds1和第二功率开关管上的电压Vds2也迅速增加，当达到钳位电路的钳位电压V1时，钳位电路工作，当第一功率开关管上的电压Vds1和第二功率开关管上的电压Vds2达到输入电压Vin时，第一二极管、第二二极管导通，将第一功率开关管上的电压Vds1和第二功率开关管上的电压Vds2钳位在输入电压Vin，存储在原边绕组的一部分能量返回给电源，使得输入电压Vin小于副边反射到原边的电压NVo，从而可以提高占空比D，可以使电路的变压器匝比设计更灵本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种提高占空比的电路，应用于双管反激变换器，包括原边电路、变压器T和副边电路，输入电压Vin与第一功率开关管Q1的漏极连接，同时连接第一二极管D1的阴极，第一功率开关管Q1的源极分别连接变压器T原边绕组N1的同名端和第二二极管D2的阴极，第一二极管D1的阳极分别与变压器T原边绕组N1的异名端、第二功率开关管Q2的漏极电联接，第二功率开关管Q2的源极和第二二极管D2的阳极接地，变压器T副边绕组N2的异名端与输出整流管D3的阳极相连，变压器T副边绕组N2的同名端与输出电容C1的一端、负载R1的一端相连，输出电容C1的另一端、负载R1的另一端与输出整流管D3的阴极相连；其特征在于：还包括钳位电路，钳位电路为二极管D4，二极管D4的阳极与第一二极管D1的阳极相连，二极管D4的阴极与变压器T原边绕组N1的异名端相连。/n

【技术特征摘要】
1.一种提高占空比的电路，应用于双管反激变换器，包括原边电路、变压器T和副边电路，输入电压Vin与第一功率开关管Q1的漏极连接，同时连接第一二极管D1的阴极，第一功率开关管Q1的源极分别连接变压器T原边绕组N1的同名端和第二二极管D2的阴极，第一二极管D1的阳极分别与变压器T原边绕组N1的异名端、第二功率开关管Q2的漏极电联接，第二功率开关管Q2的源极和第二二极管D2的阳极接地，变压器T副边绕组N2的异名端与输出整流管D3的阳极相连，变压器T副边绕组N2的同名端与输出电容C1的一端、负载R1的一端相连，输出电容C1的另一端、负载R1的另一端与输出整流管D3的阴极相连；其特征在于：还包括钳位电路，钳位电路为二极管D4，二极管D4的阳极与第一二极管D1的阳极相连，二极管D4的阴极与变压器T原边绕组N1的异名端相连。


2.根据权利要求1所述的提高占空比的电路，其特征在于：所述二极管D4是TVS二极管。


3.一种提高占空比的电路，应用于双管反激变换器，包括原边电路、变压器T和副边电路，输入电压Vin与第一功率开关管Q1的漏极连接，同时电联接第一二极管D1的阴极，第一功率开关管Q1的源极分别连接变压器T1原边绕组N1的同名端和第二二极管D2的阴极，第一二极管D1的阳极分别与变压器T原边绕组N1的异名端、第二功率开关管Q2的漏极连接，第二功率开关管Q2的源极和第二二极管D2的阳极接地，变压器T副边绕组N2的异名端与输出整流管D3的阳极相连，变压器T副边绕组N2的同名端与输出电容C1的一端、负载R1的一端相连，输出电容C1的另一端、负载R1的另一端与输出整流管D3的阴极相连；其特征在于：还包括钳位电路，钳位电路为变压器T第三绕组N3，变压器T第三绕组N3的异名端连接输入电压Vin，变压器T第三绕组N3的同名端连接第一二极管D1的阴极。


4.一种提高占空比的电路，应用于双管正激变换器，包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘杰，翁斌，
申请(专利权)人：广州金升阳科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44