一種電壓尖峰無損吸收電路與開關電源的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及電壓尖峰吸收電路技術領域,尤其涉及一種電壓尖峰無損吸收電路與開關電源。
【背景技術】
[0002]BOOST升壓電路因其結構簡單、高可靠性、高效率、低成本等特點,廣泛應用于各種功率場合。但是在中大功率場合應用中,由于工作電流增大,PCB線路上的寄生電感對電路的影響也相應增大。當其中的功率開關管關斷時,PCB線路上的寄生電感存在大電流的突變,從而產生很高的電壓尖峰,造成功率開關管的電壓應力大。
[0003]為了保證BOOST升壓電路的可靠性,必須要降低功率開關管的電壓應力。現有降低BOOST升壓電路功率開關管的電壓應力主要采用LCD無損吸收電路。LCD無損吸收電路較RCD有損吸收電路雖然整機效率高,但同時其電感器體積大,且外圍器件多。
【實用新型內容】
[0004]有鑒于此,本實用新型提供了一種電壓尖峰無損吸收電路與開關電源,以解決現有技術電感器體積大且外圍器件多的問題。
[0005]為了實現上述目的,本實用新型實施例提供的技術方案如下:
[0006]一種電壓尖峰無損吸收電路,應用于輸入輸出均為正電壓的BOOST升壓電路,與所述BOOST升壓電路內的功率開關管及功率二極管相連;所述電壓尖峰無損吸收電路包括:
[0007]陽極與所述BOOST升壓電路內功率二極管的陽極及功率開關管的集電極相連的第一二極管;
[0008]一端與所述第一二極管的陰極相連的第一電容;所述第一電容的另一端與所述BOOST升壓電路內功率開關管的發射極及地相連;
[0009]陽極與所述第一二極管陰極相連的第二二極管;
[0010]連接于所述第二二極管陰極與所述BOOST升壓電路內功率二極管的陰極之間的第一電阻。
[0011]優選的,還包括:連接于所述第一二極管的陽極與所述第二二極管的陰極之間的第二電容。
[0012]一種電壓尖峰無損吸收電路,應用于輸入輸出均為負電壓的BOOST升壓電路,與所述BOOST升壓電路內的功率開關管及功率二極管相連;所述電壓尖峰無損吸收電路包括:
[0013]陰極與所述BOOST升壓電路內功率二極管的陰極及功率開關管的發射極相連的第一二極管;
[0014]一端與所述第一二極管的陽極相連的第一電容;所述第一電容的另一端與所述BOOST升壓電路內功率開關管的集電極及地相連;
[0015]陰極與所述第一二極管陽極相連的第二二極管;
[0016]連接于所述第二二極管陽極與所述BOOST升壓電路內功率二極管的陽極之間的第一電阻。
[0017]優選的,還包括:連接于所述第一二極管的陰極與所述第二二極管的陽極之間的第二電容。
[0018]—種開關電源,包括輸入輸出均為正電壓的BOOST升壓電路和如上所述的電壓尖峰無損吸收電路。
[0019]優選的,所述BOOST升壓電路包括:
[0020]一端接收輸入正電壓的電感;
[0021]集電極與所述電感另一端相連的功率開關管;所述功率開關管的發射極接地;
[0022]陽極與所述功率開關管的集電極相連的功率二極管;
[0023]一端與所述功率二極管陰極相連的電容;所述電容的另一端接地;
[0024]與所述電容并聯的電阻。
[0025]—種開關電源,包括輸入輸出均為負電壓的BOOST升壓電路和如上所述的電壓尖峰無損吸收電路。
[0026]優選的,所述BOOST升壓電路包括:
[0027]一端接收輸入負電壓的電感;
[0028]發射極與所述電感另一端相連的功率開關管;所述功率開關管的集電極接地;
[0029]陰極與所述功率開關管的發射極相連的功率二極管;
[0030]一端與所述功率二極管陽極相連的電容;所述電容的另一端接地;
[0031]與所述電容并聯的電阻。
[0032]本申請提供一種電壓尖峰無損吸收電路,當所述BOOST升壓電路內的寄生電感產生反向電壓使功率開關管兩端產生電壓應力時,第一二極管導通,使得第一電容兩端電壓上升,吸收所述寄生電感的能量;當所述第一電容兩端電壓大于所述BOOST升壓電路內負載端電容兩端的電壓時,所述第一電容通過第二二極管及第一電阻為所述BOOST升壓電路內負載端的電容充電,即將所述BOOST升壓電路內所述寄生電感的能量轉移至負載端,實現了所述BOOST升壓電路內功率開關管的電壓尖峰無損吸收;且本申請提供的所述電壓尖峰無損吸收電路無需大體積的電感且無需較多的外圍器件,解決了現有技術電感器體積大且外圍器件多的問題。
【附圖說明】
[0033]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案,下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的實施例,對于本領域普通技術人員來講,在不付出創造性勞動的前提下,還可以根據提供的附圖獲得其他的附圖。
[0034]圖1為本申請實施例提供的一種BOOST升壓電路圖;
[0035]圖2為本申請另一實施例提供的一種BOOST升壓電路圖;
[0036]圖3為本申請另一實施例提供的一種BOOST升壓電路圖;
[0037]圖4為本申請另一實施例提供的一種BOOST升壓電路圖。
【具體實施方式】
[0038]下面將結合本實用新型實施例中的附圖,對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例,而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例,本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本實用新型保護的范圍。
[0039]本實用新型提供了一種電壓尖峰無損吸收電路,以解決現有技術電感器體積大且外圍器件多的問題。
[0040]具體的,如圖1所示,電壓尖峰無損吸收電路100應用于輸入輸出均為正電壓的BOOST升壓電路,與所述BOOST升壓電路內的功率開關管Q及功率二極管D相連;電壓尖峰無損吸收電路100包括:
[0041]陽極與所述BOOST升壓電路內功率二極管D的陽極及功率開關管Q的集電極相連的第一二極管Dl ;
[0042]一端與第一二極管Dl的陰極相連的第一電容Cl ;第一電容Cl的另一端與所述BOOST升壓電路內功率開關管Q的發射極及地相連;
[0043]陽極與第一二極管Dl陰極相連的第二二極管D2 ;
[0044]連接于第二二極管D2陰極與所述BOOST升壓電路內功率二極管D的陰極之間的第一電阻Rl。
[0045]具體的工作原理為:
[0046]當所述BOOST升壓電路內功率開關管Q導通,所述BOOST升壓電路內電流流經電感L及功率開關管Q,電感L存儲能量,功率二極管D截止。第一電容Cl兩端電壓等于所述BOOST升壓電路內負載端電容C兩端的電壓。
[0047]當所述BOOST升壓電路內功率開關管Q關斷,功率開關管Q兩端電壓上升,當功率開關管Q兩端電壓等于負載端電容C兩端電壓時,功率二極管D導通,在此時刻功率開關管Q和功率二極管D換流,此時線路上的寄生電感產生反向電壓,使得功率開關管Q兩端電壓繼續上升,當功率開關管Q兩端電壓大于負載端電容C兩端電壓,第一二極管Dl導通,第一電容Cl通過第一二極管Dl吸收所述寄生電感的能量,從而降低功率開關管Q兩端的電壓應力,同時第一電容Cl兩端電壓上升,直至第一電容Cl兩端電壓大于負載端電容C兩端電壓,第一電容Cl通過第一電阻Rl給負載端電容C充電,即將所述寄生電感的能量轉移至負載端,實現了功率開關管Q電壓尖峰的無損吸收。
[0048]本實施例提供的所述電壓尖峰無損吸收電路無需大體積的電感且無需較多的外圍器件,解決了現有技術電感器體積大且外圍器件多的問題。
[0049]值得說明的是,現有技術中存在將所述寄生電感的能量轉移至輸入端的無損吸收電路,主要應用于輸入為直流,輸入與輸出可隔離或不隔離,輸出為直流或交流的開關電源拓撲;而本實施例主要應用于輸出為直流,輸入與輸出不隔離,輸入為直流或交流的開關電源拓撲;且本實施例將所述寄生電感的能量轉移至負載端,以實現功率開關管Q電壓尖峰的無損吸收,能量損耗小于將所述寄生電感的能量轉移至輸入端的無損吸收電路,整機效率高。
[0050]優選的,如圖2所示,所述電壓尖峰無損吸收電路還包括:連接于第一二極管Dl的陽極與第二二極管D2的陰極之間的第二電容C2。
[0051]具體的工作原理為:
[0052]當所述BOOST升壓電路內功率開關管Q導通,電感L電流流經功率開關管Q,電感L存儲能量,當功率開關管Q兩端電壓低于負載端電容C兩端電壓時,功率二極管