[发明专利]一种基于输出谐振电路的节能电源设计方法

说明书

技术领域

本发明涉及电源设计技术领域，具体地说是一种基于输出谐振电路的节能电源设计方法。

背景技术

对于电子产品来说唯一不可缺少的是电源，但是它除了提供能量外，也带来了纹波、噪声等影响电子产品正常工作的影响，另外，电源本身对能量的损耗也是不容忽视的重要指标。因此，如何使电源能够稳定、高效率的工作成为电源设计的重中之重。

目前常用的直流开关电源的开通和关断过程伴随着电压和电流的剧烈变化，产生较大的开关损耗和开关噪声，参见附图5和附图6，可以看出在电源开通和关断的过程中，电压、电流均不为零，出现了重叠，阴影部分即为功率开关管的开关损耗；另外，电压、电流变化很快，波形出现明显过冲，导致开关噪声的产生。无法满足现代工业电源设计和主板DC电源设计的需要。

发明内容

本发明的技术任务是提供一种基于输出谐振电路的节能电源设计方法。

本发明的技术任务是按以下方式实现的，具体方法如下：

S1、将电容与开关并联，以降低关断损耗；

S2、将电感与开关串联，以降低开通损耗；

S3、电容与电感构成谐振电路。

进一步的，优选的方法为，所述的谐振电路配置在开关电源的拓扑输出端。

进一步的，优选的方法为，所述的谐振电路采用脉冲频率方式控制。

进一步的，优选的方法为，所述的电感L5小于主供电回路电感。

进一步的，优选的方法为，所述的谐振电路的器件为耐高压器件。

进一步的，优选的方法为，所述的谐振电路的器件为瞬态响应快的器件。

本发明的一种基于输出谐振电路的节能电源设计方法和现有技术相比，有益效果如下：

1、通过在电路中引入谐振改善了开关的开关条件，大大降低了硬开关电路存在的开关损耗和开关噪声问题；

2、电源输出保证零电压导通、零电流关断，从而降低了导通、关断损耗，提高了电源输出效率，节约了能源；

3、该方法可以广泛的应用于工业电源设计、主板DC电源设计等，具有实现简单、节能稳定的优点。

附图说明

附图１为一种基于输出谐振电路的节能电源设计方法的结构框图；

附图２为软开关设计等效电路图；

附图３为软开关的开通过程图；

附图4为软开关的关断过程图；

附图5为硬开关的开通过程图；

附图6为硬开关的关断过程图。

具体实施方式

实施例1：

本发明专利公布了一种基于输出谐振电路的节能电源设计方法。该方法通过在电路中引入谐振改善了开关的开关条件，大大降低了硬开关电路存在的开关损耗和开关噪声问题。

如附图1所示为软开关电源设计方法，在开关电源的拓扑输出端（BUCK电路）引入LC谐振电路。图中，C344与L5构成谐振电路，与开关并联的电容C334能使开关关断后电压上升延缓，从而降低关断损耗；与开关相串联的电感L5能使开关开通后电流上升延缓，降低了开通损耗。谐振电路电感远小于主供电回路电感，以防止回路电感过大导致电流纹波增大，影响电源输出稳定性；谐振电压峰值很高，要求器件耐压必须提高；谐振电流有效值很大，电路中存在大量无功功率的交换，电路导通损耗加大，因此，应选用瞬态响应快的功率器件；谐振周期随输入电压、负载变化而改变，因此电路只能采用脉冲频率调制方式来控制。

附图2为软开关设计方法的原理等效电路图，附图3、4为软开关设计方法的电源输出波形图，从图中可以看出，电源输出保证零电压导通、零电流关断，从而降低了导通、关断损耗，提高了电源输出效率，节约了能源。

通过上面具体实施方式，所述技术领域的技术人员可容易的实现本发明。但是应当理解，本发明并不限于上述的几种具体实施方式。在公开的实施方式的基础上，所述技术领域的技术人员可任意组合不同的技术特征，从而实现不同的技术方案。