[实用新型]对称式RCD箝位的正-反激变换器

说明书

技术领域

本实用新型涉及电阻、电容、二极管(简称RCD)以及副边电容箝位的正-反激变换器，涉及包含DC/DC变换器的电源供应装置。

背景技术

已有技术的电阻、电容、二极管(简称RCD)复位单管正激变换器如图1所示，其占空比可以大于50％，适用于低成本的宽范围输入的场合。但是该电路拓扑中开关管的电压应力过大，是电源电压的2倍，因此不适应于高压输入场合，并且其励磁复位的方式是一种耗能的复位方式，它的励磁能量消耗在电阻R上，这样复位电阻R也需要采用功率比较大的电阻，不仅增大了变换器的体积，而且变换器的效率也大打折扣。

为了降低开关管的电压应力，并且提高变换器的效率，有人提出了如图2所示的双管对称式RCD箝位正激变换器。包括了直流电源V_in、变压器T、第一主开关管Q₁、第二主开关管Q₂，第一主开关管的漏极与直流电源的正极相连，源级与变压器原边绕组的一端相连，第二开关管的源级与直流电源的负极相连，漏极与变压器的原边绕组的另一端相连，在电源的正极和第二主开关管漏极与变压器原边绕组的接点间有第一复位支路，在电源的负极与第一主开关管源级与变压器原边绕组的接点间有第二复位支路，变压器的副边绕组与整流电路相连。该变换器每个主开关管的电压应力为单管正激变换器的一半，约等于电源输入的电压，适用于高电压输入场合。并且电阻R₁及R₂消耗的不是所有的激磁能量，而是激磁能量的一部分，这大大提高了变换器的效率。此种电路拓扑有占空比大于50％以及电压应力低的特点，但是作为宽范围输入，其输出输入电 压比(V_out/V_in)和占空比D的关系是D的关系，在通常的四种情况中：D，1/(1-D)，D/(1-D)，D(1-D)，这四种关系在宽范围输入场合适应性为D/(1-D)>1/(1-D)>D>D(1-D)。因此宽范围适应性要差一些。

实用新型内容

鉴于现用技术的以上不足，本实用新型的目的是提供一种占空比大于50％，宽电压输入，开关管电压应力低，并且具有较高效率的对称式RCD箝位正-反激变换器。使之能克服现有技术的以上不足。在励磁电感电流连续模式时，能够实现副边开关管零电压转换(ZVS)。

本实用新型的目的是通过如下的手段实现的。

对称式RCD箝位的正-反激型变换器，包括对称式RCD箝位电路110、变压器T和由变压器副边的第三开关管Q₃与储能电容C₁相连接的变换电路。变压器T的副边绕组设置由第三主开关管Q₃、储能电容C₁和整流电路(112)构成的反激变换装置(111)：第三主开关管Q₃的漏极与副边绕组的一端相连，第三主开关管的Q₃源级与整流电路相连，储能电容的正极与副边绕组的另一端相连，负极与整流电路相连。

本实用新型克服了传统单管正-反激变换器开关管电压应力高的缺点，有利于降低开关管应力和效率的提升。在励磁电感电流连续模式时，实现副边开关管零电压转换(ZVS)，同时工作在一定条件励磁电感电流断续模式时，能够实现原边开关管零电压转换。该变换器占空比大于50％，主开关管电压应力低，可用于高电压、宽电压输入，并且具有较高转化效率的场合。

附图说明

图1是已有技术的RCD复位单管正激变换器；

图2是已有技术的双管对称式RCD箝位正激变换器；

图3是本实用新型的对称式RCD箝位正-反激变换器；

图4是本实用新型在连续工作模式下各阶段工作过程图，其中(a)为阶段1[t₀,t₁]；(b)为阶段2[t₁,t₂]，(c)为阶段3[t₂,t₃]，(d)为阶段4[t₃,t₄]，(e)为阶段5[t₄,t₅]；

图5是本实用新型的对称式RCD箝位正-反激变换器在激磁电流连续情况下的关键波形；

图6是本实用新型的对称式RCD箝位正-反激变换器中交错RCD输入电压与吸收电容关系图；

图7是本实用新型的对称式RCD箝位正-反激变换器在激磁电流断续情况下的关键波形。

具体实施方式