[发明专利]副边单绕组自复位正激变换电路的设计方法

说明书

本发明公开了一种副边单绕组自复位正激变换电路的设计方法，包括步骤：一、选择组成正激变换器主电路的合适参数的高频变压器T1、开关管Q1、二极管D1、二极管D2、电感L1和电容C1；二、连接高频变压器T1、开关管Q1、二极管D1、二极管D2、电感L1和电容C1，组成正激变换器主电路；三、选择组成励磁能量存储电路的合适参数的二极管D3和电容C2；四、连接二极管D3和电容C2，组成励磁能量存储电路，并与正激变换器主电路连接；五、选择组成励磁能量转移电路的合适参数的二极管D4和电感L2；六、连接二极管D4和电感L2，组成励磁能量转移电路，并与正激变换器主电路连接。本发明方法步骤简单，设计合理，实用性强。

技术领域

本发明属于开关电源技术领域，具体涉及一种副边单绕组自复位正激变换电路的设计方法。

背景技术

在众多的开关电源电路拓扑中，正激变换器电路结构简单、成本低、输入输出电气隔离、工作可靠性高等诸多优异的性能特点，使其受到业界广泛关注。由于正激变换器的变压器磁芯单向磁化且本身没有磁复位功能，可能引起磁芯饱和等问题，在很大程度上限制了正激变换器的推广，所以必须附加磁复位电路来避免磁芯饱和。目前正激变换器磁复位电路的种类较多，但大部分都需要外加其他电路，不利于电源模块的小型化。

常见的磁复位方式主要包括：RCD电路磁复位、复位绕组磁复位、LCD谐振磁复位、有源钳位等，其主要机理是将开关管关断后变压器上的励磁能量返还给输入电源，或者将这些能量消耗在电阻或者其他耗能器件上。RCD钳位技术具有线路简单等优点，其不足是将励磁能量消耗在箝位电阻中，降低了系统的整体效率。有源钳位技术实现磁复位是一种性能优良的方法，其不足是增加了变换器电路的复杂性及其设计难度与成本。采用磁复位绕组的正激变换器的优点是技术成熟可靠，励磁能量可回馈到输入电源中，但是附加的磁复位绕组使得变压器结构复杂化，并增加了功率开关管的电压应力。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种副边单绕组自复位正激变换电路的设计方法，其方法步骤简单，设计合理，实现方便，实用性强，推广应用价值高。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种副边单绕组自复位正激变换电路的设计方法，所述副边单绕组自复位正激变换电路包括正激变换器主电路、励磁能量存储电路和励磁能量转移电路，所述正激变换器主电路包括高频变压器T1、开关管Q1、二极管D1、二极管D2、电感L1和电容C1，所述开关管Q1的栅极与外部控制器的输出端连接，所述开关管Q1的漏极与高频变压器T1的一次绕组W1的一端连接，所述高频变压器T1的一次绕组W1的另一端为正激变换器主电路的正极电压输入端IN+且与外部电源的正极输出端连接，所述开关管Q1的源极为正激变换器主电路的负极电压输入端IN-且与外部电源的负极输出端连接，所述二极管D1的阳极与高频变压器T1的二次绕组W2的一端连接，所述二极管D1的阴极和二极管D2的阴极均与电感L1的一端连接，所述电感L1的另一端与电容C1的一端连接且为正激变换器主电路的正极电压输出端OUT+，所述二极管D2的阳极和电容C1的另一端均与高频变压器T1的二次绕组W2的另一端连接且为正激变换器主电路的负极电压输出端OUT-；所述励磁能量存储电路包括二极管D3和电容C2，所述二极管D3的阳极与二极管D1的阴极连接，所述二极管D3的阴极与电容C2的一端连接，所述电容C2的另一端与二极管D1的阳极连接；所述励磁能量释放电路包括二极管D4和电感L2，所述二极管D4的阳极与二极管D3的阴极连接，所述二极管D4的阴极与电感L2的一端连接，所述电感L2的另一端与正激变换器主电路的正极电压输出端OUT+连接；其特征在于，该设计方法包括以下步骤：

步骤一、选择组成正激变换器主电路的合适参数的高频变压器T1、开关管Q1、二极管D1、二极管D2、电感L1和电容C1，其具体过程如下：

步骤101、选取高频变压器T1，具体过程为：