一种反激变换器和IGBT驱动电源制造技术

本申请公开了一种反激变换器和IGBT驱动电源，简化了反激变换器的控制回路设计和实现了反激变换器的宽范围输出。该反激变换器的主电路包括：变压器T1、开关管Q1、采样电阻R

【技术实现步骤摘要】
一种反激变换器和IGBT驱动电源


[0001]本专利技术涉及电力电子
，更具体地说，涉及一种反激变换器和IGBT驱动电源。

技术介绍

[0002]反激变换器本质上属于Buck
‑
boost变换器，其输入端与输出端电气隔离，在隔离式开关电源中受到了广泛应用。但现有的反激变换器的控制回路设计复杂，导致布线面积大、成本高，且无法实现反激变换器的宽范围输出。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本专利技术提供一种反激变换器和IGBT驱动电源，以简化反激变换器的控制回路设计和实现反激变换器的宽范围输出。
[0004]一种反激变换器，包括：主回路和控制回路；所述主回路包括：变压器T1、开关管Q1、采样电阻R
sense
、电容C
out
和二极管D3；开关管Q1、采样电阻R
sense
以及变压器T1的原边绕组相串联后接入直流电源；电容C
out
与二极管D3组成的整流滤波电路并联接在变压器T1的副边绕组上；所述控制回路内设置有反馈电阻R
Adj
；所述控制回路用于将变压器T1以磁感应方式传递到原边的电压信号转换为流经反馈电阻R
Adj
的电流信号，据此计算得到变压器T1的副边电压，然后基于变压器T1的副边电压计算值和原边电流采样值进行闭环控制，得到开关管Q1的PWM信号。
[0005]可选的，所述控制回路包括：钳位电路、镜像电流源、开关控制电路、反馈电阻R
Adj/>和采样保持误差放大器EA；其中，所述镜像电流源的第一电源端接变压器T1的原边绕组的一端、所述直流电源的正极以及所述钳位电路的一端；所述镜像电流源的第二电源端接反馈电阻R
Adj
的一端和所述钳位电路的另一端；反馈电阻R
Adj
的另一端接变压器T1的原边绕组的另一端Adj
‑
；所述钳位电路用于将变压器T1的原边绕组的另一端Adj
‑
的电压钳位到所述直流电源的输出电压；所述镜像电流源的输出电流支路上串联有电阻R
ref
；采样保持误差放大器EA的反相输入端接收电阻R
ref
上的电压，同相输入端接收基准电压V
iref
，采样保持误差放大器EA的输出端接开关控制电路；所述开关控制电路用于根据采样电阻R
sense
上的电流和采样保持误差放大器EA的输出电压的变化进行闭环控制，输出开关管Q1的PWM信号。
[0006]可选的，所述钳位电路包括反向并联的两个二极管。
[0007]可选的，所述开关管Q1为MOSFET。
[0008]可选的，所述主回路还包括并联在所述直流电源上的输入电容。
[0009]可选的，变压器T1的磁芯呈工字形，包括两侧边柱以及连接在两侧边柱之间的中柱；变压器T1还包括搭在两侧边柱上表面的盖板，盖板到边柱的距离决定变压器的气隙。
[0010]可选的，盖板边角处开沟槽，用来固定原副边绕线到电极上。
[0011]可选的，变压器T1的磁芯采用高饱和磁通的镍锌铁氧体材料。
[0012]一种IGBT驱动电源，包括：数字隔离器、推挽电路以及上述公开的任一种反激变换器；所述数字隔离器用于将IGBT的PWM信号通过所述数字隔离器耦合到所述推挽电路的输入端，所述推挽电路的输出端接IGBT的门极，所述数字隔离器的原边和所述反激变换器的原边由同一电源供电，所述数字隔离器的副边由所述反激变换器的输出电压供电。
[0013]可选的，所述数字隔离器为容耦。
[0014]从上述的技术方案可以看出，已知开关管Q1的PWM信号影响反激变换器的输出电压Vout，基于变压器T1原副边信号进行闭环控制可以得到需要的PWM信号，但同时采样变压器T1原副边信号会导致布线面积大、成本高，所以本专利技术仅采样变压器T1原边信号，副边信号基于原边信号采样值计算得到，这样就简化了反激变换器的控制回路设计。另外，通过调节反馈电阻R
Adj
的阻值可以改变反馈电阻R
Adj
上的电流，进而改变本专利技术进行闭环控制所需的副边信号也即副边电压计算值，所以通过调节反馈电阻R
Adj
的阻值可以改变输出电压Vout，实现了反激变换器的宽范围输出。
附图说明
[0015]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。
[0016]图1为本专利技术实施例公开的一种反激变换器结构示意图；图2为本专利技术实施例公开的又一种反激变换器结构示意图；图3为本专利技术实施例公开的又一种反激变换器结构示意图；图4为本专利技术实施例公开的一种变压器的正视图；图5为本专利技术实施例公开的一种变压器的侧视图；图6为本专利技术实施例公开的一种IGBT驱动电源结构示意图；图7为本专利技术实施例公开的一种IGBT驱动电源封装示意图。
具体实施方式
[0017]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，以下所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0018]参见图1，本专利技术实施例公开了一种反激变换器，包括：主回路和控制回路；所述主回路包括：变压器T1、开关管Q1、采样电阻R
sense
、电容C
out
和二极管D3；开关管Q1、采样电阻R
sense
以及变压器T1的原边绕组相串联后接入直流电源；电容C
out
与二极管D3
组成整流滤波电路并联接在变压器T1的副边绕组上；开关管Q1在所述控制回路输出的PWM信号的控制下导通和关断，使得变压器T1的原边绕组上产生方波信号，变压器T1将该方波信号以磁感应方式传递到副边绕组，通过电容C
out
和二极管D3的滤波整流作用，在输出端得到稳定的直流电压Vout，Vout大小取决于开关管Q1的PWM信号的占空比和频率。
[0019]所述控制回路内设置有反馈电阻R
Adj
；所述控制回路用于将变压器T1以磁感应方式传递到原边的电压信号转换为流经反馈电阻R
Adj
的电流信号，据此计算得到变压器T1的副边电压，然后基于变压器T1的副边电压计算值和原边电流采样值进行闭环控制，得到开关管Q1的PWM(Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制)信号。
[0020]由上述描述可知，已知开关管Q1的PWM信号影响输出电压Vout，基于变压器T1原副边信号进行闭环控制，可以得到需要的PWM信号，但同本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种反激变换器，其特征在于，包括：主回路和控制回路；所述主回路包括：变压器T1、开关管Q1、采样电阻R
sense
、电容C
out
和二极管D3；开关管Q1、采样电阻R
sense
以及变压器T1的原边绕组相串联后接入直流电源；电容C
out
与二极管D3组成的整流滤波电路并联接在变压器T1的副边绕组上；所述控制回路内设置有反馈电阻R
Adj
；所述控制回路用于将变压器T1以磁感应方式传递到原边的电压信号转换为流经反馈电阻R
Adj
的电流信号，据此计算得到变压器T1的副边电压，然后基于变压器T1的副边电压计算值和原边电流采样值进行闭环控制，得到开关管Q1的PWM信号。2.根据权利要求1所述的反激变换器，其特征在于，所述控制回路包括：钳位电路、镜像电流源、开关控制电路、反馈电阻R
Adj
和采样保持误差放大器EA；其中，所述镜像电流源的第一电源端接变压器T1的原边绕组的一端、所述直流电源的正极以及所述钳位电路的一端；所述镜像电流源的第二电源端接反馈电阻R
Adj
的一端和所述钳位电路的另一端；反馈电阻R
Adj
的另一端接变压器T1的原边绕组的另一端Adj
‑
；所述钳位电路用于将变压器T1的原边绕组的另一端Adj
‑
的电压钳位到所述直流电源的输出电压；所述镜像电流源的输出电流支路上串联有电阻R
ref
；采样保...

【专利技术属性】
技术研发人员：张政江，
申请(专利权)人：杭州飞仕得科技有限公司，
类型：发明
国别省市：