一种抑制电磁干扰和电压尖峰的电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种抑制电磁干扰和电压尖峰的电路，属于开关电源技术领域，包括第一磁珠与第一二极管，所述第一磁珠串联在开关电源的输出端，所述第一磁珠与所述第一二极管并联。本实用新型专利技术一种抑制电磁干扰和电压尖峰的电路，同时抑制了电磁干扰和电压尖峰，并且导通损耗小，提高了电路的整体性能。提高了电路的整体性能。提高了电路的整体性能。

【技术实现步骤摘要】
一种抑制电磁干扰和电压尖峰的电路


[0001]本技术涉及开关电源
，且特别是有关于一种抑制电磁干扰和电压尖峰的电路。

技术介绍

[0002]随着技术的发展，开关电源的开关频率不断提升，从之前几十kHz已经提升到100kHz～400kHz，甚至到更高的1MHz～2MHz。随着开关频率的不断提高，开关管的切换速度也越来越快，工作于开关频率的整流二极管处于不断开通关断的模式下，电路中参数dv/dt和di/dt也不断提高，加上整流二极管的反向恢复过程，给外部带来了更多的电磁干扰(EMI)，也给电源整体的电磁兼容性能(EMC)提出了更高的挑战。
[0003]改善电磁干扰的一种常用方法是减缓开关管的开通速度，增大开通的切换时间，从而改善整流二极管的反向恢复问题及电路的EMC性能，但是，这会导致开通过程中开关管中电流和电压交叠的时间变长，从而导致开关管的开通损耗变大，导致电路的效率降低，恶化电源的热性能。
[0004]另一种常用的方法是在电路中增加一个与整流二极管串联的磁珠，相当于引入一个电感，但是这会导致开关管的电压应力增加。

技术实现思路

[0005]为解决上述问题，本技术提供一种抑制电磁干扰和电压尖峰的电路，在保留磁珠改善整流二极管反向恢复问题的同时，通过在磁珠两端并联一个二极管来解决磁珠带来电压应力升高的问题。
[0006]为达到上述目的，本技术技术方案是：
[0007]一种抑制电磁干扰和电压尖峰的电路，包括第一磁珠与第一二极管，所述第一磁珠串联在开关电源的输出端，所述第一磁珠与所述第一二极管并联。
[0008]在一具体实施例中，所述开关电源包括Boost电路，所述第一磁珠串联在所述Boost电路的输出端。所述Boost电路包括第一电感、第一开关管、第二开关管与第一电容，所述第一电感、所述第一开关管、所述第二开关管与所述第一电容的连接方式为Boost拓扑连接，所述第一磁珠与所述第二开关管串联。
[0009]上述第二开关管为二极管或MOSFET。
[0010]在一具体实施例中，上述开关电源包括四开关Buck
‑
Boost电路，所述第一磁珠串联在所述四开关Buck
‑
Boost电路的输出端。所述四开关Buck
‑
Boost电路包括第三开关管、第四开关管、第五开关管、第六开关管、第二电感与第二电容，所述第三开关管、所述第四开关管、所述第五开关管、所述第六开关管、所述第二电感与所述第二电容的连接方式为四开关Buck
‑
Boost拓扑连接，所述第一磁珠串联在所述第五开关管与所述第二电容之间。
[0011]上述第五开关管为二极管或MOSFET。
[0012]有益效果，本技术一种抑制电磁干扰和电压尖峰的电路，同时抑制了电磁干
扰和电压尖峰，并且导通损耗小，提高了电路的整体性能。
[0013]为让技术的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图式作详细说明如下。
附图说明
[0014]图1为Boost电路的示意图。
[0015]图2为电流连续模式下的Boost电路的工作过程示意图。
[0016]图3为快速切换下开关管S1和二极管D1的电流波形示意图。
[0017]图4为慢速切换下开关管S1和二极管D1的电流波形示意图。
[0018]图5为串联磁珠的Boost电路的示意图。
[0019]图6为Boost电路未串联磁珠时二极管D1反向恢复的电流波形示意图。
[0020]图7为Boost电路串联磁珠时二极管D1反向恢复的电流波形示意图。
[0021]图8为本技术一种抑制电磁干扰和电压尖峰的电路第一具体实施例的电路示意图。
[0022]图9为本技术一种抑制电磁干扰和电压尖峰的电路第二具体实施例的电路示意图。
[0023]图10为本技术一种抑制电磁干扰和电压尖峰的电路第三具体实施例的电路示意图。
[0024]图11为本技术一种抑制电磁干扰和电压尖峰的电路第四具体实施例的电路示意图。
具体实施方式
[0025]为使本技术实施例的目的和技术方案更加清楚，下面将结合本技术实施例的附图，对本技术实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本技术的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0026]由于Boost电路是开关电源中最常用的电路之一，下面以Boost电路为例介绍本专利技术一种抑制电磁干扰和电压尖峰的电路的工作原理。如图1所示，Boost电路包括电感L1、开关管S1、二极管D1与电容C1，电源V
in
的正极经过电感L1连接开关管S1的第一端，开关管S1的第二端连接直流电源V
in
的负极，开关管S1的第一端连接二极管D1的阳极，二极管D1的阴极连接电容C1的第一端，电容C1的第二端连接开关管S1的第二端，负载电阻R1并联在电容C1的两端。开关管S1通过控制占空比的大小来控制输入能量的大小，二极管D1控制电感电流的方向，从而完成电路的升压功能。其中，Boost电路的工作模式包括电流连续模式(CCM)、电流断续模式(DCM)以及电流临界模式(CRM)，由于电流连续模式具有电流有效值小、峰值电流小等优点，所以电流连续模式下的Boost电路经常会被用作大功率的PFC电路以及直流
‑
直流转换电路中。
[0027]电流连续模式下的Boost电路的工作过程如图2所示：
[0028]在t1～t2时间段，开关管S1的驱动信号D
r1
为高时，S1导通，电感L1的电流上升，开
关管S1的电流如I
S1
所示，输入能量存储在电感L1中。在t2～t3时间段，开关管S1的驱动信号D
r1
为低，开关管S1断开，电感L1的电流通过二极管D1续流，由于输入电压低于输出电压，电感L1的电流下降，流过二极管D1的电流如I
D1
所示，存储在电感L1中的能量一部分释放到输出去，同时，输入电压也直接对输出释放能量。
[0029]由于电感L1的电流连续，所以在开关管S1开通之前，电感L1的电流不下降到零，也就是说在开关管S1开通之前，二极管D1仍然有正向电流流过。如果此时开关管S1开通，会强迫电流从二极管D1换流到开关管S1中，但是二极管D1在被强迫换流到零时，由于二极管D1的PN结特性，没有办法立刻阻断电流，承受反压，因此必须有一个电流反向流动的过程，只有当二极管D1的PN结中的少数载流子完成复合以后，才能阻断电流，承担反压，此过程一般称为二极管的反向恢复过程，如图3所示，此反向恢复过程会引起电路中的瞬态震荡，同时这些震荡也会引起一定的电磁干扰，从而影响电源的电磁兼容性能。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抑制电磁干扰和电压尖峰的电路，其特征在于，包括第一磁珠与第一二极管，所述第一磁珠串联在开关电源的输出端，所述第一磁珠与所述第一二极管并联。2.如权利要求1所述一种抑制电磁干扰和电压尖峰的电路，其特征在于，所述开关电源包括Boost电路，所述第一磁珠串联在所述Boost电路的输出端。3.如权利要求2所述一种抑制电磁干扰和电压尖峰的电路，其特征在于，所述Boost电路包括第一电感、第一开关管、第二开关管与第一电容，所述第一电感、所述第一开关管、所述第二开关管与所述第一电容的连接方式为Boost拓扑连接，所述第一磁珠与所述第二开关管串联。4.如权利要求3所述一种抑制电磁干扰和电压尖峰的电路，其特征在于，所述第二开关管为二极管。5.如权利要求3所述一种抑制电磁干扰和电压尖峰的电路，其特征在于，所述第二开关管为MOSFET。6.如权利要求1所述一种抑制电磁干扰和电压尖峰的电路，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙超，陈咸丰，
申请(专利权)人：南京酷科电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：