专利名称：用于桥式整流电路中的二极管吸收电路的制作方法
技术领域：
本发明属于电子技术领域，涉及一种用于桥式整流电路中的二极管吸收
背景技术：
在高压输出的开关电源中，如输出电压大于ioov时，副边输出常用到桥
式整流电路，由于变压器漏感的存在，使得二极管在关断时会产生很高的电 压尖峰，过高的电压尖峰会损坏二极管，所以经常要加尖峰抑制电路来吸收 电压尖峰，以保护二极管。
传统的桥式变换电路中，常规的电压尖峰抑制电路(即二极管吸收电路)
是在变压器的副边绕组加上RC阻容吸收电路。传统的二极管吸收电路如图1 所示电路中的R1和C1。传统的桥式变换电路中，变压器T1的原副边电压波 形如图2所示。
传统吸收电路的缺点是吸收电阻R1上的损耗相当大，吸收电阻R1要选 用较大功率的电阻。具体分析如下
如图1和图2所示，在一个开关周期中，吸收电阻R1的损耗产生在tla、 t2a、 t3a、 t4a时亥ij。
吸收电阻R1上的损耗为
PR1=4* (1/2) *Cl*(Vinl*Nsl/Npl)* (Vinl*Nsl/Npl) *Fsl 其中Fsl为开关频率，Fs^l/Tsl， Tsl为图1所示电路的开关周期；CI为 电容C1的容值，Vinl为变压器原边电压的理论峰值，Npl和Nsl分别是变压器原边和副边的匝数。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种用于桥式整流电路中的二极管 吸收电路，与传统的二极管吸收电路相比，该二极管吸收电路可以在保持原 有吸收性能的同时，大大降低能耗。
本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是
一种用于桥式整流电路中的二极管吸收电路，包括整流桥、电感L2和电
容C4，电感L2的一端接整流桥的输出端P，另一端M接电容C4的正极，电 容C4的负极接整流桥的另一个输出端Q，其特征在于，还包括电容C3、电 阻R2、 二极管D9和D10;
电容C3的一端接整流桥的输出端P，另一端接二极管D9的负极，二极 管D9的正极接整流桥的输出端Q;
电阻R2的一端接二极管D9的负极，另一端接二极管D10的正极，二极 管D10的负极接电感L2的M端。
电容C3为1 10nF的无感吸收电容。电阻R2的值为10~100欧姆。
图1是桥式电路中的传统二极管吸收电路图2是传统桥式电路的变压器原副边电压波形图(a)为原边电压波形图 (b)为副边电压波形图3是本发明提出的桥式电路中的二极管吸收电路图4是本发明提出的二极管吸收电路中变压器原副边电压波形图(a)为 原边电压波形图(b)为副边电压波形图。
具体实施例方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。 实施例1:
用于桥式整流电路中的二极管吸收电路如图3所示，二极管吸收电路由 C3、 D9、 R2、 D10组成。C3 —般为lnF到10nF之间的无感吸收电容，R2 一般为10欧姆到100欧姆的吸收电阻，D9和D10配合C3和R2 —起完成吸 收功能。L2是滤波电感，与滤波电容C4 一起完成对变压器副边桥式整流后 的脉动电压的平滑滤波，保证输出电压Vo2是平滑的直流。
在本例中，变压器T2的原副边电压波形如图4所示。
本例中的二极管吸收电路的优点是电阻R2上的损耗相比传统的电路要 小，而吸收效果相差无几。具体分析如下
如图3和图4所示，在一个开关周期中，改进型二极管吸收电路(即本 专利中的二极管吸收电路)中吸收电阻R2的损耗产生在tlb、 t3b时刻。而在 t2b、 t4b时刻，电容C3上的储能通过D9和L2馈到了输出电容C4上。
对于每一个周期(即图3所示的一个开关周期Ts2)，副边的电压只在tlb、 t2b、 t3b和t4b时发生变化，各二极管的导通或截止状态也只在上述时刻发生 改变，而且在电路进入稳态时，对于不同的周期，电路的运行和变化状态均 与下述分析的情况一致
在tlb时刻，二极管D5和D8维持导通，二极管D6和D7截止，变压器 副边电压(Vin2*Ns2) /Np2通过L2向C4充电的同时，还通过C3、 R2和D10 向C4充电，当C3上的电压为((Vin2*Ns2) /Np2-Vo2)时通过C3、 R2和 D10向C4充电过程结束，此时C3上储存的电压为((Vin2*Ns2) /Np2-Vo2)。
在t2b时亥lj， D5、 D8、 D6和D7均截止，C3上储存的能量通过D9和L2馈到输出电容C4上，直到C3上储存的电压为零。当C3上的储能电压为 零时，D5、 D8、 D6和D7均开通给电感L2续流。
在t3b时刻，二极管D6和D7维持导通，二极管D5和D8截止，变压器 副边电压(Vin2*Ns2) /Np2通过L2向C4充电的同时，还通过C3、 R2和D10 向C4充电，当C3上的电压为((Vin2*Ns2) /Np2-Vo2)时通过C3、 R2和 D10向C4充电过程结束，此时C3上储存的电压为((Vin2*Ns2) /Np2-Vo2)。 其中，Vin2和Vo2分别为变压器原边的输入电压的理论峰值和电路的输出电 压的平均值(即电容C4上的输出的电压)。Np2和Ns2分别是变压器T2原边 和副边的线圈匝数。
在t4b时刻，D5、 D8、 D6和D7均截止，C3上储存的能量通过D9和 L2馈到输出电容C4上，直到C3上储存的电压为零。当C3上的储能电压为 零时，D5、 D8、 D6和D7均开通给电感L2续流。
通过上面过程分析可以看出，电阻R2上的损耗发生在tlb时刻与t3b时 刻，吸收电阻R2上的损耗为
PR2=2*1/2*C3 *( (Vin2*Ns2/Np2) -Vo2)* ( (Vin2*Ns2/Np2) -Vo2) *Fs2,
其中Fs2为开关频率，Fs2=l/Ts2， Ts2为图3所示电路的开关周期，C3
为电容C3的容值。
例如对一个变换器来说，如果C3=10nF,R2=10欧姆，变压器副边电压 (Vin2*Ns2/Np2) =180V，输出电压Vo2=110V，开关频率Fs2二20KHz,如果采
用传统的方案，电阻R2上的损耗为12.96W,而采用改进型二极管吸收电路
方案，电阻R2上的损耗仅为0.98W，只有原有损耗的7.56%。
通过对比损耗发现，对于同一个变换器，采用本发明的二极管吸收电路
后吸收电阻上损耗远远小于传统吸收电路的吸收电阻上的损耗。
权利要求
1. 一种用于桥式整流电路中的二极管吸收电路，包括整流桥、电感L2和电容C4，电感L2的一端接整流桥的输出端P，另一端M接电容C4的正极，电容C4的负极接整流桥的另一个输出端Q，其特征在于，还包括电容C3、电阻R2、二极管D9和D10；电容C3的一端接整流桥的输出端P，另一端接二极管D9的负极，二极管D9的正极接整流桥的输出端Q；电阻R2的一端接二极管D9的负极，另一端接二极管D10的正极，二极管D10的负极接电感L2的M端。
全文摘要
本发明公开了一种用于桥式整流电路中的二极管吸收电路，包括整流桥、电感L2和电容C4，电感L2的一端接整流桥的输出端P，另一端M接电容C4的正极，电容C4的负极接整流桥的另一个输出端Q，其特征在于，还包括电容C3、电阻R2、二极管D9和D10；电容C3的一端接整流桥的输出端P，另一端接二极管D9的负极，二极管D9的正极接整流桥的输出端Q；电阻R2的一端接二极管D9的负极，另一端接二极管D10的正极，二极管D10的负极接电感L2的M端。该用于桥式整流电路中的二极管吸收电路能显著降低桥式整流电路中吸收电阻的能耗。
文档编号H02M1/00GK101282092SQ20081003142
公开日2008年10月8日 申请日期2008年5月30日 优先权日2008年5月30日
发明者汤世娟, 赵林冲 申请人:长沙圣奥科技有限公司