有源钳位电路、开关电源装置及车载设备制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种有源钳位电路、开关电源装置及车载设备，有源钳位电路包括输入电路、变压器和输出电路，有源钳位电路将输入电路通过第一钳位端口连接变压器的第一端口，通过变压器的第二端口连接第二钳位端口和第一吸收端口；有源钳位电路将第三钳位端口连接第三吸收端口，第四钳位端口连接第一吸收端口；可见，优化了尖峰电压的吸收，有利于有效抑制采用碳化硅器件的尖峰电压，减少电磁干扰，避免当电容容量较大时，导致主开关管的开通损耗。

【技术实现步骤摘要】
有源钳位电路、开关电源装置及车载设备
本技术涉及电子电路
，具体涉及一种有源钳位电路、开关电源装置及车载设备。
技术介绍
在输入母线电压较高的场合，需要耐压较高的硅器件以满足应用要求，如900V或1200V，甚至更高。随着耐压的提高，硅器件的导通电阻会成倍的增加，导通损耗非常大。在高压大功率的应用场合下，显然不可取。近年来，随着技术的进步，碳化硅器件已经进入商用、民用领域。碳化硅器件与硅器件相比，有更快的开关速度，更低的导通电阻，更好的热稳定性等优势。在新能源汽车行业，应用较为广泛。然而，对于大电流开关回路，过快的电流变化会导致较高的瞬间尖峰电压产生，由于电路结构等原因，钳位电路的响应速度已无法满足。主开关管关断瞬间，尖峰电压不能被快速吸收，不仅会导致电磁干扰加大，甚至影响电源的可靠性。
技术实现思路
本技术实施例提供一种有源钳位电路、开关电源装置及车载设备，有利于抑制尖峰电压，提高尖峰电压的吸收效率，减少电磁干扰。本技术实施例第一方面提供一种有源钳位电路，包括输入电路、变压器和输出电路，所述输入电路包括钳位电路模块和吸收电路模块，所述变压器包括原边绕组和副边绕组；所述输入电路与所述输出电路通过所述变压器连接；所述钳位电路模块以及所述吸收电路模块与所述原边绕组连接，所述副边绕组与所述输出电路连接；所述输入电路用于通过所述正极端口和所述负极端口外接所述输入电源，所述输出电路连接负载，所述钳位电路模块用于将所述输入电源的电压峰值固定在预设电压值上，所述吸收电路模块用于抑制所述钳位电路模块的尖峰电压。在一个实施方式中，所述钳位电路模块包括第一电容、第一开关管、第二开关管、第一二极管和第二二极管，所述第一电容包括第一钳位电容，所述第一开关管包括第一钳位开关管，所述第二开关管包括第二钳位开关管；所述输入电路的正极端口与所述第一电容的正极以及所述变压器原边绕组的一端连接，所述第一电容的负极与所述第一开关管的漏极以及所述第一二极管的负极连接，所述第一开关管的源极与所述第二开关管的漏极以及所述第一二极管的正极连接，所述变压器原边绕组的另一端与所述第二开关管的漏极以及所述吸收电路模块的一端连接，所述第二开关管的源极与所述第二二极管的正极、所述吸收电路模块的另一端以及所述输入电路的负极端口连接。在一个实施方式中，所述吸收电路模块包括第二电容和第三二极管，所述第二电容包括第二钳位电容；所述第三二极管的正极、第一二极管的负极与所述变压器原边绕组的另一端连接，所述第三二极管的负极与所述第二电容的正极以及所述第一开关管的漏极连接，所述第二电容的负极与所述第二开关管的源极、所述第二二极管的正极以及所述输入电路的负极端口连接。在一个实施方式中，所述输出电路包括第三电容、第四二极管和第五二极管；所述输出电路的正极端口与所述第三电容的正极、第一副边绕组的一端以及第二副边绕组的一端连接；所述输出电路的负极端口与所述第三电容的负极、所述第四二极管的正极以及所述第五二极管的正极连接，所述第四二极管的负极与所述第一副边绕组的另一端连接，所述第五二极管的负极与所述第二副边绕组的另一端连接。在一个实施方式中，所述输入电路还包括第四电容；所述第四电容的正极连接所述输入电路的正极端口，所述第四电容的负极连接所述输入电路的负极端口。在一个实施方式中，当所述第一开关管导通，所述第二开关管关断时，所述第一电容和所述第二电容放电，所述第四二极管导通，电流通过所述第一电容流经所述第一开关管的漏极，传递到所述原边绕组的一端，形成电流回路；原边电流流过，所述第一副边绕组的一端流向所述第三电容，电流通过所述第三电容流向所述第四二极管的正极，从所述第四二极管的负极传递到所述第一副边绕组的另一端。在一个实施方式中，当所述第一开关管关断，所述第二开关管导通时，电流通过所述原边绕组的一端流经所述第二开关管的漏极，传递到所述第四电容，形成电流回路；原边电流流过，从所述第二副边绕组的一端流向所述第三电容，再流向所述第五二极管的正极，从所述第五二极管的负极传递到所述第二副边绕组的另一端。在一个实施方式中，当所述第一开关管关断，所述第二开关管关断时，所述第一电容和所述第二电容充电，电流通过所述原边绕组的一端传递到所述第一二极管的正极和所述第三二极管的正极，通过所述第三二极管传递到所述第二电容，通过所述第一二极管传递到所述第一电容，形成电流回路；原边电流流过，通过所述第二副边绕组的一端流向所述第三电容，电流通过所述第三电容流向所述第五二极管的正极，从所述第五二极管的负极传递到所述第二副边绕组的另一端，形成电流回路。本技术第二方面提供一种开关电源装置，所述开关电源装置包括如本技术第一方面所述的有源钳位电路。本技术第三方面提供一种车载设备，所述车载设备包括如本技术第二方面所述的开关电源装置。实施本技术的实施例中，具有如下有益效果：在本技术中，提供了一种有源钳位电路，包括输入电路、变压器和输出电路，所述输入电路包括钳位电路模块和吸收电路模块，所述变压器包括原边绕组和副边绕组；所述输入电路与所述输出电路通过所述变压器连接；所述钳位电路模块以及所述吸收电路模块与所述原边绕组连接，所述副边绕组与所述输出电路连接；所述输入电路用于通过所述正极端口和所述负极端口外接所述输入电源，所述输出电路连接负载，所述钳位电路模块用于将所述输入电源的电压峰值固定在预设电压值上，所述吸收电路模块用于抑制所述钳位电路模块的尖峰电压。可见，拓展常用的尖峰电压抑制电路，通过改变吸收电容的放电回路，优化了尖峰电压的吸收，有利于有效抑制采用碳化硅器件的尖峰电压，减少电磁干扰，避免当电容容量较大时，导致主开关管的开通损耗，电路通过简单的二极管与电容组成的吸收电路，有效抑制主开关管的尖峰电压，适用于有源钳位正激电路，有源钳位反激电路，有源钳位正反激电路。解决了传统方法中尖峰电压不能被快速吸收，以及导致EMI干扰加大，甚至影响电源的可靠性的问题。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。下面将对本技术实施例所涉及到的附图作简单地介绍。图1是一种有源钳位电路的示意图；图2是本技术实施例提供的一种有源钳位电路的电路结构示意图；图3A是本技术实施例提供的一种有源钳位电路的第一状态示意图；图3B是本技术实施例提供的一种有源钳位电路的第二状态示意图；图3C是本技术实施例提供的一种有源钳位电路的第三状态示意图；图4是本技术实施例提供的一种有源钳位电路的电路框图；图5是本技术实施例提供的一种有源钳位电路的输入电路的结构示意图；图6是本技术实施例提供的一种有源钳位电路本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种有源钳位电路，其特征在于，包括输入电路、变压器和输出电路，所述输入电路包括钳位电路模块和吸收电路模块，所述变压器包括原边绕组和副边绕组；/n所述输入电路与所述输出电路通过所述变压器连接；/n所述钳位电路模块以及所述吸收电路模块与所述原边绕组连接，所述副边绕组与所述输出电路连接；/n所述输入电路用于通过所述正极端口和所述负极端口外接所述输入电源，所述输出电路连接负载，所述钳位电路模块用于将所述输入电源的电压峰值固定在预设电压值上，所述吸收电路模块用于抑制所述钳位电路模块的尖峰电压。/n

【技术特征摘要】
1.一种有源钳位电路，其特征在于，包括输入电路、变压器和输出电路，所述输入电路包括钳位电路模块和吸收电路模块，所述变压器包括原边绕组和副边绕组；
所述输入电路与所述输出电路通过所述变压器连接；
所述钳位电路模块以及所述吸收电路模块与所述原边绕组连接，所述副边绕组与所述输出电路连接；
所述输入电路用于通过所述正极端口和所述负极端口外接所述输入电源，所述输出电路连接负载，所述钳位电路模块用于将所述输入电源的电压峰值固定在预设电压值上，所述吸收电路模块用于抑制所述钳位电路模块的尖峰电压。


2.根据权利要求1所述的有源钳位电路，其特征在于，所述钳位电路模块包括第一电容、第一开关管、第二开关管、第一二极管和第二二极管，所述第一电容包括第一钳位电容，所述第一开关管包括第一钳位开关管，所述第二开关管包括第二钳位开关管；
所述输入电路的正极端口与所述第一电容的正极以及所述变压器原边绕组的一端连接，所述第一电容的负极与所述第一开关管的漏极以及所述第一二极管的负极连接，所述第一开关管的源极与所述第二开关管的漏极以及所述第一二极管的正极连接，所述变压器原边绕组的另一端与所述第二开关管的漏极以及所述吸收电路模块的一端连接，所述第二开关管的源极与所述第二二极管的正极、所述吸收电路模块的另一端以及所述输入电路的负极端口连接。


3.根据权利要求2所述的有源钳位电路，其特征在于，所述吸收电路模块包括第二电容和第三二极管，所述第二电容包括第二钳位电容；
所述第三二极管的正极与所述原边绕组的另一端连接，所述第三二极管的负极与所述第二电容的正极、第一二极管的负极以及所述第一开关管的漏极连接，所述第二电容的负极与所述第二开关管的源极、所述第二二极管的正极以及所述输入电路的负极端口连接。


4.根据权利要求3所述的有源钳位电路，其特征在于，所述输出电路包括第三电容、第四二极管和第五二极管；
所述输出电路的正极端口与所述第三电容的正极、第一副边绕组的一端以及第二副边绕组的一端连接；所述输出电路的负极端口与所述第三电容的负极、所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：李祥，吴壬华，
申请(专利权)人：深圳欣锐科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44