一种通用型开关电源次级管尖峰准无损有源吸收电路的制作方法

1.本实用新型涉及一种通用型开关电源次级管尖峰准无损有源吸收电路。


背景技术：

2.随着太阳能、风能、储能电站等绿色能源使用的扩大，与之配套的大功率双向电源日渐增多，为保证双向能量流动，这类电源的次级整流二极管往往都是采用mos管或者igbt，这类管子的体二极管的反向恢复性能往往不理想，其较大的反向恢复电流会在次级整流管(开关管)上激起极高的反向电压尖峰，而且尖峰的总能量往往高达上百瓦甚至更多。
3.目前的整流管反峰解决方案一般分为无源缓冲吸收电路，和有源钳位电路。无源吸收电路虽然结构简单，但缺点也很明显，主要在于功耗极大，且可靠性完全依赖吸收电路的散热情况，造成安装体积巨大。有源钳位电路虽然吸收效果很好功耗也低，但一个缺陷是电容会在吸收控制管开通时与主电路谐振，形成不必要的震荡造成主电路波形异常，并且这个震荡会释放额外的电磁干扰；另一个缺陷在于当主管占空比很大的时候，吸收控制管几乎没有足够的开通时间，吸收电容放能受阻，尖峰吸收功能有可能失效，第三个问题在于吸收控制开关管需要体二极管性能优秀耐高压，造成了可选型号极少且价格昂贵，驱动控制时序也较为复杂困难。


技术实现要素：

4.本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供了一种能够很好地吸收主管上的尖峰能量，且将反峰电压钳位到很低的程度的通用型开关电源次级管尖峰准无损有源吸收电路。
5.本实用新型包括初级吸收电路、主开关管、二极管以及电容，所述主开关管与所述初级吸收电路电连接，所述二极管以及所述电容串联后与所述主开关管并联。
6.所述二极管的正极分别与所述主开关管以及所述初级吸收电路电连接，所述二极管的负极与所述电容电连接。
7.所述二极管的数量与所述主开关管的数量相对应，一个所述二极管适配对应一个所述主开关管。
8.所述二极管为碳化硅二极管。
9.有益效果：通过本实用新型，与初级吸收电路相连接的主管尖峰电压通过碳化硅二极管，引入到吸收电容上，因电容容量较大，主管尖峰能量只能将电容电压抬高几十伏，很好的吸收了主管上的尖峰能量，且将反峰电压钳位到很低的程度。电容上的能量则能通过外接的半桥(或正激)开关电路，传递回主电路初级，或者用于系统风扇供电，实现了能量的准无损吸收。通过控制吸收电路占空比和变压器匝比，就能控制吸收电容上的电压的最低值，可以保证不把次级正常工作电压传递回初级。因此，本实用新型具有以下优点：反峰能量基本无损再利用，电源整体发热减少效率提高；吸收点数和吸收功率灵活可调，只要调
整尖峰引入二极管数量，和后级电路拓扑形式，可以用于极宽的功率等级和多种拓扑结构；因吸收电路与主电路分离，吸收电路不受主电路占空比影响，驱动控制简单；发热小安装灵活方便，可安装在系统中几乎任何位置；因尖峰能量是通过反向性能非常好的碳化硅二极管引入吸收/钳位电容，吸收电容基本不会引起附加震荡。
附图说明
10.图1是本实用新型外接半桥开关电源电路的电路原理示意图。
具体实施方式
11.如图1所示，本实用新型包括初级吸收电路、主开关管，所述主开关管与所述初级吸收电路电连接，本实用新型还包括二极管以及电容，所述二极管以及所述电容串联后与所述主开关管并联。所述二极管的正极分别与所述主开关管以及所述初级吸收电路电连接，所述二极管的负极与所述电容电连接。所述二极管的数量与所述主开关管的数量相对应，一个所述二极管适配对应一个所述主开关管。如主开关管数量更多，可以引入更多二极管。
12.在本具体实施例中，所述主开关管包括主开关管m2以及主开关管m3，所述二极管包括与所述主开关管m2对应并联的二极管d2以及与所述主开关管m3对应并联的二极管d1，所述电容分别为电容c1以及电容c3，所述电容c1与所述电容c3串联。
13.所述二极管d1、所述电容c1、所述电容c3依次串联后与所述主开关管m3并联，所述二极管d1的正极分别与所述初级吸收电路以及所述主开关管m3电连接，所述二极管d1的负极与所述c1电连接。
14.所述二极管d2、所述电容c1、所述电容c3串联后与所述主开关管m2 并联，所述二极管d2的正极分别与所述初级吸收电路以及所述主开关管 m2电连接，所述所述二极管d2的负极所述c1电连接。
15.所述主开关管m2以及所述主开关管m3的尖峰电压分别对应通过所述二极管d2、所述二极管d1引入到所述电容c1以及所述电容c3上，因所述电容c1以及所述电容c3的容量较大，所述主开关管m2以及所述主开关管m3的尖峰能量只能将所述电容c1以及所述电容c3的电压抬高几十伏，从而很好的吸收了所述主开关管m2以及所述主开关管m3上的尖峰能量，且将反峰电压钳位到很低的程度。所述电容c1以及所述电容c3上的能量则通过的半桥(或正激)开关电路，传递回主电路初级，或者用于系统风扇供电，实现了能量的准无损吸收。通过控制吸收电路占空比和变压器匝比，就能控制吸收电容上的电压的最低值，可以保证不把次级正常工作电压传递回初级。
16.在本具体实施例中，所述电容电容c1、所述电容c3、开关管m1以及所述开关管m4组成半桥开关电源电路，所述半桥开关电源电路与外部用电器电路电连接，实现吸收能量的再利用。
17.本实用新型适用于大功率双向电源的生产设计领域。


技术特征：
1.一种通用型开关电源次级管尖峰准无损有源吸收电路，包括初级吸收电路、主开关管，所述主开关管与所述初级吸收电路电连接，其特征在于：还包括二极管以及电容，所述二极管以及所述电容串联后与所述主开关管并联。2.根据权利要求1所述的一种通用型开关电源次级管尖峰准无损有源吸收电路，其特征在于：所述二极管的正极分别与所述主开关管以及所述初级吸收电路电连接，所述二极管的负极与所述电容电连接。3.根据权利要求2所述的一种通用型开关电源次级管尖峰准无损有源吸收电路，其特征在于：所述二极管的数量与所述主开关管的数量相对应，一个所述二极管适配对应一个所述主开关管。4.根据权利要求1所述的一种通用型开关电源次级管尖峰准无损有源吸收电路，其特征在于：所述二极管为碳化硅二极管。

技术总结
本实用新型公开并提供了一种能够很好地吸收主管上的尖峰能量，且将反峰电压钳位到很低的程度的通用型开关电源次级管尖峰准无损有源吸收电路。本实用新型包括初级吸收电路、主开关管，所述主开关管与所述初级吸收电路电连接，其特征在于：还包括二极管以及电容，所述二极管以及所述电容串联后与所述主开关管并联。本实用新型适用于大功率双向电源的生产设计领域。计领域。计领域。


技术研发人员：陈健斌 陈凯 王进通 张城东
受保护的技术使用者：广东泰坦智能动力有限公司
技术研发日：2022.10.26
技术公布日：2023/1/30