反激式电路及减小反激式电路变压器漏感损耗的方法技术

本申请公开了一种反激式电路及减小反激式电路变压器漏感损耗的方法，反激式电路的副边回路中增设有能量回收电路，用于回收寄生漏感中的部分能量，能量回收电路至少包括一能量回收电容。当开关管关断的瞬间，利用电容上的电压不能突变的基本原理，变压器绕组的电压极性在一段时间内保持原有的电压极性，利用这个电压使得变压器的寄生漏感的电流加速下降，其中寄生漏感上的能量一部分转移至箝位电容中，另一部分通过变压器和能量回收电路转移到滤波和负载电路中，实现了将寄生漏感中的部分能量回收利用，提高了反激式电路的转换效率。同时，由于转移到箝位电容中的能量相应减小，箝位电容上的电压也相应降低，开关管关断后承受的电压减小。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及反激式电路
，特别是涉及反激式电路及减小反激式电路变压 器漏感损耗的方法。
技术介绍
反激式电路以其结构简单，能够适应较大的输入电压波动的优点，广泛应用于小 功率开关电源中。请参见图1，示出了一种典型的反激式电路的电路原理图，所述反激式电路包括开 关管Q1、变压器12、整流二极管D、电压箝位电路11和滤波及负载电路13，其中，所述电压 箝位电路11包括箝位二极管Dc、箝位电容Cc和能量泄放电阻Rc ;所述变压器12包括理想 变压器T1和寄生漏感L ;所述滤波及负载电路13包括滤波电容Co和负载Ro。所述反激式电路的工作原理是当开关管Q1导通时，输入电压Vin通过开关管Q1 对变压器T1的原边绕组充磁，此时，整流二极管D1关断，输入电压Vin的电能转化为原边 绕组中的磁能存储起来；当开关管Q1关断时，变压器T的绕组中的电压极性反转，整流二 极管D1导通，此时，存储在原边绕组中的磁能通过整流二极管D1和滤波电容Co后，为负载 Ro供电。但是，由于变压器中存在寄生漏感L，在开关管Q1关断、整流二极管D1导通的瞬 间存储在寄生漏感L中的磁能需要一个释放路径，否则将导致开关管Q1两端产生一个很高 的电压尖峰，很可能损坏开关管Q1，为此增设了电压箝位电路11，当开关管Q1关断时，存储 在寄生漏感L中的磁能通过箝位二极管Dc转移到箝位电容Cc中，并最终转换为能量泄放 电阻Rc上的热能。由于寄生漏感L中的电流不能突变，在寄生漏感L中的磁能向箝位电容 Cc的过程中，存储在理想变压器T1中的一部分磁能也被带到箝位电容Cc中，请参见图2， 示出了开关管Q1关断瞬间电路中的能量传输的等效示意图，图2中，nXVo为理想变压器 T1中的原边绕组的等效电压源，Vo为理想变压器T1中的副边绕组的等效电压源，如图2所 示，寄生漏感L不仅带来自身存储的能量的损耗，同时会损耗掉理想变压器T1中存储的磁 能，从而使得更多的能量转移至箝位电容Cc中，降低了反激式电路的转换效率；同时，导致 箝位电容Cc上的电压升高，从而使得开关管Q1关断后承受的电压更高，进而导致开关管Q1 失效。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本申请实施例提供一种反激式电路及减小反激式电路变压 器漏感损耗的方法，以实现提高反激式电路的转换效率，同时，减小开关管关断的电压应 力，避免开关管失效，技术方案如下本申请提供一种反激式电路，包括开关管、变压器、整流二极管、电压箝位电路、 滤波和负载电路，以及能量回收电路，其中所述变压器包括理想变压器和寄生漏感，所述理想变压器的原边绕组、所述寄生 漏感及所述开关管依次串联后，连接所述反激式电路的输入电源的两端；所述理想变压器的副边绕组通过所述整流二极管连接所述滤波和负载电路；所述能量回收电路，连接在所述副边绕组所在的回路中，用于回收所述寄生漏感 中的部分能量；所述电压箝位电路并联在所述原边绕组和所述寄生漏感的串联支路两端，用于为 所述寄生漏感中储存的磁能提供释放路径；所述滤波和负载电路包括并联连接的滤波电容和负载电阻，所述滤波电容和所述 负载电阻构成的并联支路的一端通过所述整流二极管连接所述副边绕组的一端，所述并联 支路的另一端连接所述副边绕组的另一端。优选的，所述能量回收电路包括能量回收电容，所述能量回收电容并联在所述整 流二极管的两端。优选的，所述能量回收电路还包括第一二极管和第一电阻，所述第一二极管与所 述能量回收电容串联后并联于所述整流二极管的两端，所述第一二极管的连接方向与所述 整流二极管的连接方向相同，所述第一电阻并联于所述第一二极管的两端。优选的，所述能量回收电路包括能量回收电容，所述能量回收电容并联在所述副 边绕组的两端。优选的，还包括第一二极管和第一电阻，所述第一二极管与所述能量回收电容 串联后并联于所述副边绕组的两端，且所述第一二极管的连接方向能够保证电流从所述副 边绕组的非同名端流向所述副边绕组的同名端，所述第一电阻并联在所述第一二极管的两端。优选的，所述电压箝位电路包括箝位二极管、箝位电容和能量泄放电阻，所述箝 位二极管和所述箝位电容串联后并联在所述原边绕组和所述寄生漏感的串联支路两端，所 述能量泄放电阻并联在所述箝位电容的两端，所述箝位二极管的阳极连接所述寄生漏感的 一端，阴极连接所述箝位电容的一端，所述箝位电容的另一端连接所述原边绕组的同名端。本申请还提供一种减小反激式电路变压器漏感损耗的方法，所述反激式电路包 括开关管、变压器、整流二极管、电压箝位电路、滤波和负载电路，该方法包括在所述反激式电路中增设能量回收支路，以回收所述反激式电路中的变压器的寄 生漏感中的部分能量，所述能量回收支路至少包括能量回收电容。由以上本申请实施例提供的技术方案可见，所述反激式电路的副边回路中增设有 能量回收电路，其中该能量回收电路至少包括一个能量回收电容。当所述开关管关断的瞬 间，利用电容上的电压不能突变的基本原理，从而使变压器绕组的电压极性在一段时间内 保持原有的电压极性，利用所述原边绕组上的这个电压使得变压器的寄生漏感的电流加速 下降，其中所述寄生漏感上的能量一部分转移至电压箝位电路中的箝位电容中，另一部分 通过所述变压器和能量回收电路转移到所述滤波和负载电路中，实现了将寄生漏感中的部 分能量回收利用，提高了反激式电路的转换效率。同时，由于寄生漏感中的能量被回收利 用，因此，转移到箝位电容Cc中的能量相应减小，箝位电容Cc上的电压也相应降低，进而使 得开关管Q1关断后承受的电压减小。附图说明为了更清楚地说明本申请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 申请中记载的一些实施例，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。图I为现有技术中一种典型的反激式电路的电路原理示意图；图2为图I所不的电路在开关管关断时的等效电路不意图；图3a为本申请实施例一种反激式电路的电路原理图；图3b为本申请实施例另一种反激式电路的电路原理图；图4为图3a所不电路在开关管关断时的等效电路不意图；图5为本申请实施例另一种反激式电路的电路原理图；图6为本申请实施例另一种反激式电路的电路原理图；图7为图6所不电路在开关管关断时的等效电路不意图；图8为本申请实施例另一种反激式电路分电路原理图。具体实施例方式本申请实施例提供一种反激式电路，包括开关管、变压器、整流二极管、电压箝位 电路、滤波和负载电路，以及能量回收电路，其中所述变压器包括理想变压器和寄生漏感，所述理想变压器的原边绕组、所述寄生 漏感以及所述开关管依次串联，串联支路连接所述反激式电路的输入电源两端；所述理想 变压器的副边绕组通过所述整流二极管连接所述滤波和负载电路；所述能量回收电路连接在所述变压器的副边绕组回路中，用于回收所述寄生漏感 中的部分能量；所述电压箝位电路并联在所述理想变压器的原边绕组和所述寄生漏感两端；所述滤波和负载电路包括并联连接的滤波电容和负载电阻，所述滤波电容和所述 负载电阻构成的并联支路的一端通过所述整流二极管连接所述副边绕组的一端，所述并联 支路的另一端连接所述副边绕组的另一端。当所述开关管关断时，所述能量回收本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：林栋，熊鹰，
申请(专利权)人：迈象电子科技上海有限公司，
类型：发明
国别省市：