反激式开关电源吸收电路、变压器漏感吸收方法以及芯片技术

技术编号:35838236 阅读:19 留言:0更新日期:2022-12-03 14:09
本发明专利技术涉及电气技术领域,尤其涉及一种反激式开关电源吸收电路、变压器漏感吸收方法以及芯片,包括:变压器,变压器包括原边线圈NP和副边线圈NS;原边子电路,原边子电路包括与原边线圈NP连接的储能支路和与原边线圈NP连接的吸收支路,储能支路导通时,原边线圈NP储能,吸收支路导通时,吸收变压器的漏感能量;副边子电路,副边子电路与副边线圈NS连接,副边线圈NS导通时为与副边线圈NS连接的负载提供输出电压VOUT。可以解决电源转换效率较低的问题。通过吸收支路吸收漏感能量,以供与副边子电路连接的负载使用,可以提高电源转换效率。可以提高电源转换效率。可以提高电源转换效率。

【技术实现步骤摘要】
反激式开关电源吸收电路、变压器漏感吸收方法以及芯片


[0001]本专利技术涉及电气
,尤其涉及一种反激式开关电源吸收电路、变压器漏感吸收方法以及芯片。

技术介绍

[0002]在反激式开关电源中,由于变压器漏感的存在,反激式开关电源在开关管关断瞬间会产生很大的尖峰电压,该尖峰电压会耦合感应到副边并提供给负载,使得副边和开关管承受较高的电压应力,严重时可能导致负载或开关管损坏,影响整个系统的运行稳定和安全,并产生电磁干扰问题,因此,需要对尖峰电压采取钳位吸收等方式抑制。
[0003]传统的吸收尖峰电压的方法,包括:通过RCD(Residual Current Device,剩余电流装置)吸收电路的二极管和电容进行电压的钳位,使尖峰电压变低变缓,同时,利用耗能原件(例如电阻)泄放吸收的能量。
[0004]然而,现有的RCD吸收电路虽然能改善耐压问题并优化电磁干扰特性,但是,电容吸收的能量只是以热的形式释放掉了,电源转换效率难以得到提升,存在电源转换效率较低的问题。

技术实现思路

[0005]本申请提供了一种反激式开关电源吸收电路、变压器漏感吸收方法以及芯片,可以解决电源转换效率较低的问题。本申请提供如下技术方案:
[0006]第一方面,本申请提供了一种电反激式开关电源吸收电路,包括:变压器,所述变压器包括原边线圈NP和副边线圈NS;
[0007]原边子电路,所述原边子电路包括与所述原边线圈NP连接的储能支路和与所述原边线圈NP连接的吸收支路,所述储能支路导通时,所述原边线圈NP储能,所述吸收支路导通时,吸收所述变压器的漏感能量;
[0008]副边子电路,所述副边子电路与副边线圈NS连接,所述副边线圈NS导通时为与所述副边线圈NS连接的负载提供输出电压VOUT。
[0009]可选地,所述储能支路包括第一开关管Q1,所述第一开关管Q1与所述原边线圈NP串联;
[0010]所述吸收支路包括第二开关管Q2、吸收模块、吸收电容C3和电源电容C5,所述第二开关管Q2和所述吸收电容C3串联后与原边线圈NP并联设置。
[0011]可选地,所述吸收模块包括:
[0012]采样VS端,连接于所述吸收电容C3和所述第二开关管Q2之间;
[0013]控制GATE端,连接于所述第二开关管Q2的控制端,用于控制所述第二开关管Q2的导通和关断;
[0014]接地GND端,与所述原边线圈NP和所述第一开关管Q1连接;
[0015]电源VDD端,与所述电源电容C5连接后接地,在储能支路导通时,获取供吸收模块
正常工作的电源VDD电压;
[0016]所述吸收模块,用于:在所述第一开关管Q1断开,即储能支路断开的情况下,获取所述采样VS端的电压信号VS和所述接地GND端的GND电压信号;在所述电压信号VS小于所述GND电压信号预设电压阈值的情况下,控制所述第二开关管Q2导通,以使所述吸收电容C3吸收变压器的漏感能量,并在所述吸收电容C3完成吸收所述漏感能量之后,为与所述副边子电路的输出端连接的负载供电。
[0017]可选地,所述储能支路和所述吸收支路不同时工作。
[0018]可选地,所述吸收模块包括电源子模块、模拟比较器CMP、延时模块TD、与门电路AND、驱动子模块DRV,其中,电源子模块包括power单元以及单相导通二极管D1和所述电源电容C5;
[0019]所述电源子模块的一端连接所述吸收模块的采样VS端,为所述吸收模块采样电压信号VS;
[0020]所述模拟比较器CMP的反相输入端与所述采样VS端连接,所述模拟比较器CMP的同相输入端接入参考电压Vref;
[0021]所述模拟比较器CMP的输出端与所述与门电路AND的第一输入端连接;
[0022]所述延时模块TD的一端与所述模拟比较器CMP的输出端连接,所述延时模块TD的另一端与所述与门电路AND的第二输入端连接;
[0023]所述与门电路AND的输出端与所述驱动子模块DRV连接;
[0024]所述驱动子模块DRV的输出端与所述吸收模块的控制GATE端连接。
[0025]可选地,响应于接收到的所述电压信号VS,所述模拟比较器CMP用于在所述电压信号VS小于所述参考电压Vref预设电压阈值的情况下,输出第一高电平信号至所述延时模块TD和所述与门电路AND;
[0026]响应于接收到的所述第一高电平信号,所述延时模块TD用于输出第二高电平信号至所述与门电路AND;
[0027]响应于接收到的所述第一高电平信号和所述第二高电平信号,所述与门电路AND用于输出第三高电平信号至所述驱动子模块DRV;
[0028]响应于接收到的所述第三高电平信号,所述驱动子模块DRV用于输出驱动信号至所述吸收模块的控制GATE端,以使与所述控制GATE端连接的所述第二开关管Q2在接收到所述驱动信号为高电平后导通。
[0029]可选地,所述延时模块TD还包括计时器;
[0030]响应于所述延时模块TD接收到的所述第一高电平信号,所述计时器用于基于预设时长开始倒计时,在倒计时结束的情况下输出结束信号St;
[0031]响应于所述结束信号St,所述延时模块TD还用于输出第一低电平信号至所述与门电路AND。
[0032]可选地,响应于接收到的所述第一低电平信号,所述与门电路AND还用于输出第二低电平信号;
[0033]响应于接收到的所述第二低电平信号,所述驱动子模块DRV还用于输出第三低电平信号至所述控制GATE端,以使与所述控制GATE端连接的所述第二开关管Q2在接收到所述第三低电平信号后关断。
[0034]可选地,所述预设时长小于所述副边线NS的放电时长。
[0035]第二方面,提供一种上述反激式开关电源吸收电路的变压器漏感吸收方法,包括:
[0036]在所述第一开关管Q1断开,即储能支路断开的情况下,获取所述吸收支路中的吸收模块的采样VS端的电压信号VS和所述吸收模块的接接地GND端的GND电压信号;
[0037]在所述电压信号VS小于所述GND电压信号预设电压阈值的情况下,通过所述吸收模块控制与所述吸收模块的控制GATE端连接的第二开关管Q2导通;
[0038]在所述第二开关管Q2导通的情况下,通过所述吸收支路中的吸收电容C3吸收变压器的漏感能量,并在所述吸收电容C3完成吸收所述漏感能量之后,为与副边子电路的输出端连接的负载供电。
[0039]第三方面,提供一种反激式开关电源的吸收芯片,包括上述反激式开关电源吸收电路的所述吸收模块。
[0040]可选地,所述吸收芯片包括采样VS端,控制GATE端,接地GND端和电源VDD端。
[0041]可选地,所述吸收芯片还包括第二开关管Q2。
[0042]可选地,所述吸收芯片还包括采样VS端,接地GND端以及电源VDD端。
[0043]本申请的有益效果在于:包括变压器,变压器包括原边本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种反激式开关电源吸收电路,其特征在于,所述反激式开关电源吸收电路包括:变压器,所述变压器包括原边线圈NP和副边线圈NS;原边子电路,所述原边子电路包括与所述原边线圈NP连接的储能支路和与所述原边线圈NP连接的吸收支路,所述储能支路导通时,所述原边线圈NP储能,所述吸收支路导通时,吸收所述变压器的漏感能量;副边子电路,所述副边子电路与副边线圈NS连接,所述副边线圈NS导通时为与所述副边线圈NS连接的负载提供输出电压VOUT。2.根据权利要求1所述的反激式开关电源吸收电路,其特征在于,所述储能支路包括第一开关管Q1,所述第一开关管Q1与所述原边线圈NP串联;所述吸收支路包括第二开关管Q2、吸收模块、吸收电容C3和电源电容C5,所述第二开关管Q2和所述吸收电容C3串联后与原边线圈NP并联设置。3.根据权利要求2所述的反激式开关电源吸收电路,其特征在于,所述吸收模块包括:采样VS端,连接于所述吸收电容C3和所述第二开关管Q2之间;控制GATE端,连接于所述第二开关管Q2的控制端,用于控制所述第二开关管Q2的导通和关断;接地GND端,与所述原边线圈NP和所述第一开关管Q1连接;电源VDD端,与所述电源电容C5连接后接地,在储能支路导通时,获取供吸收模块正常工作的电源VDD电压;所述吸收模块,用于:在所述第一开关管Q1断开,即储能支路断开的情况下,获取所述采样VS端的电压信号VS和所述接地GND端的GND电压信号;在所述电压信号VS小于所述GND电压信号预设电压阈值的情况下,控制所述第二开关管Q2导通,以使所述吸收电容C3吸收变压器的漏感能量,并在所述吸收电容C3完成吸收所述漏感能量之后,为与所述副边子电路的输出端连接的负载供电。4.根据权利要求1所述的反激式开关电源吸收电路,其特征在于,所述储能支路和所述吸收支路不同时工作。5.根据权利要求3所述的反激式开关电源吸收电路,其特征在于,所述吸收模块包括电源子模块、模拟比较器CMP、延时模块TD、与门电路AND、驱动子模块DRV,其中,电源子模块包括power单元以及单相导通二极管D1和所述电源电容C5;所述电源子模块的一端连接所述吸收模块的采样VS端,为所述吸收模块采样电压信号VS;所述模拟比较器CMP的反相输入端与所述采样VS端连接,所述模拟比较器CMP的同相输入端接入参考电压Vref;所述模拟比较器CMP的输出端与所述与门电路AND的第一输入端连接;所述延时模块TD的一端与所述模拟比较器CMP的输出端连接,所述延时模块TD的另一端与所述与门电路AND的第二输入端连接;所述与门电路AND的输出端与所述驱动子模块DRV连接;所述驱动子模块DRV的输出端与所述吸收模块的控制GATE端连接。6.根据权利要求5所述的反激式开关电源吸收电路,其特征在于,响应于接收到的...

【专利技术属性】
技术研发人员:林新春张杰郑凌波
申请(专利权)人:启东力生美集成电路有限公司
类型:发明
国别省市:

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