[发明专利]一种高效率多功能反激变换器

权利要求书

1.一个变换器电路，由一个整流桥把交流输入整流为直流，一个电容器跨在整流桥的直流输出端上，一个反激式变压器，其初级绕组的一端接到整流桥正电压输出端，另一端接至一个主电子开关的正电压端口，该电子开关的负电压端口通过电流检测元件接至整流桥的负电压输出端，一个无损耗吸收电路由一个电容器和一个辅助电子开关串接而成。电容器的一端和辅助电子开关的正电压端相串联，另一端和整流桥正电压输出节点相连，电子开关的负电压端和主电子开关的正电压端节点相连，一个由一个电容和两个电阻串联构成的电压检测网络，该网络跨接在主电子开关的正电压端口节点和整流桥负电压输出端节点之间，电容的一端接至主电子开关的正电压端口节点，另一端和两个电阻串联构成的分压网络相连，该两个串联电阻的中间节点接至一个控制驱动电路的一个反馈输入端，该控制驱动电路接受从上述电压检测网络，主电子开关电流检测元件，和次级输出端的电流或电压信号为反馈，并产生驱动信号去驱动上述主电子开关及辅助电子开关，一个整流二极管，其阳极接至反激变压器次级绕组和初级绕组接整流桥正端的端口反相的端口，阴极接至一个输出滤波电容的正端并为变换器的正输出端，该滤波电容的负端和上述变压器的次级绕组的另一端相连并成为变换器的负输出端。

2.另一个变换器电路，其其它部分和(1)中所描述的一样，不同处在由一个电容器和一个辅助电子开关串接而成的无损耗吸收电路跨接在主电子开关的正电压端口节点和整流桥负电压输出端之间，电容器的一端接至主电子开关的正电压端口节点，另一端和辅助电子开关的负电压端口相连接，辅助电子开关的正电压端口接至整流桥负电压输出端口。

3.在(1)和(2)所描述的电路操作中利用无损耗谐振吸收电路来吸收主电子开关关断时的电压尖峰，并利用该吸收电路和变压器电感所形成的谐振来为主电子开关实现零电压开关或最低电压开关的操作特性，当主电子开关关断时，辅助电子开关导通，并在主开关两端电压达到最大值时关断，使得变压器漏电感能量无损耗地储存在吸收电容上，当变压器耦合电磁能量耗尽时，辅助开关再次导通并利用吸收电容和变压器初级电感的谐振特性使主开关两端电压下降，在主开关电压达到零或最低点时关断辅助开关并使主开关导通，从而实现零电压或最低电压开关导通操作。

4.在(1)和(2)所描述的电路操作中利用监测主开关电压的变化率或辅助开关的电流来控制辅助开关的操作，当主开关关断后，使辅助开关导通，在主开关电压上升至峰值，其变化率第一次过零时，或辅助开关电流过零时，关断辅助开关，在主开关导通前，辅助开关在变压器耦合电流衰减至零时导通，这时吸收电容和变压器初级电感的谐振使主开关电压开始下降，当主开关电压下降至最低值，其变化率第一次过零时，或主开关电压为零时，或辅助开关电流过零时，关断辅助开关，然后使主开关导通。

5.或在(1)和(2)所描述的电路中，根据电路的固有谐振周期对辅助开关的导通时间进行定时控制，在主开关关断后，使辅助开关导通，并在维持导通大约此刻电路状态的四分之一个谐振周期后将辅助开关关断，当变压器绕组中耦合电流衰减为零时，使辅助开关导通并在维持导通大约此刻电路状态的二分之一个谐振周期后将辅助开关关断，然后使主开关导通。

6.使用(1)和(2)所描述的电路，既可以实现高效率的直流-直流变换器或不带功率因数调节的交流-直流变换器功能，也可以保持经整流电路整流后的电压为全波正弦脉动波形并通过对主开关的操作控制使得交流输入端的输入电流包络线跟随与输入电源电压同相的正弦波形，从而可以使用这类单级变换电路来实现高效率的带功率因数调节和直流-直流变换的综合变换功能。

7.使用(1)和(2)所述电路，既可以把输出电压做为控制目标反馈信号来控制开关管的操作来驱动电压型的负载，也可以把输出电流作为控制目标反馈信号来控制开关管的操作来驱动电流型负载，同时也可以把输出电压和输出电流的乘积做控制目标反馈信号来控制开关管的操作来驱动功率型负载。