[发明专利]关断能量回收方法及电路

说明书

本发明提供一种关断能量回收的方法和电路，其中，一种关断能量回收电路，包括电容C1、电容C2和AC‑DC变换器，AC‑DC变换器包括整流桥B1和反激电路，反激电路包括变压器T1、变压器T1的原边绕组所形成的原边电路及变压器T1的副边绕组所形成的副边电路；其中，电容C1的一端引出作为关断能量回收电路的第一输入端；电容C1的另一端与电容C2的一端连接，电容C2的另一端引出作为关断能量回收电路的第二输入端；电容C2的一端还与整流桥B1的一个交流输入端连接，电容C2的另一端还与整流桥B1的另一个交流输入端连接；整流桥B1的直流输出端连接反激电路的原边电路，反激电路的副边电路的输出端引出作为关断能量回收电路的输出端。

技术领域

本发明涉及一种开关关断能量回收方法及电路，特别涉及固态断路器的关断能量回收方法及电路。

背景技术

固态断路器在关断过程中，在电压和电流的交叠区会产生损耗。一个比较简单的降低关断损耗的方法，就是给开关并联一个电容，通过电容降低开关关断过程中的电压上升速度，降低电压和电流的交叠区域，从而降低关断损耗。这方法虽然能降低关断时的损耗，但储存在电容里的能量在开关导通时会损耗在开关上，增加开通损耗。关断能量全部转化成热能，导致开关温度升高。

所以，目前不对称半桥反激电路，存在以下问题：

(1)开关关断损耗大；

(2)关断能量全部转化成热能，导致开关温度升高。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题之一是克服现有方法的不足，提供一种关断能量回收的方法，将开关关断过程的能量储存起来，减小开关关断损耗，并将存储的能量返回到外部供电端，提高整个系统的效率，同时，添加的模块在开关关断后会逐步停止工作，不影响关断后的稳态过程。对应地，本发明要解决的技术问题之二是提供一种开关关断能量回收电路。

本发明解决上述技术问题的方法发明构思如下：

一种开关的关断能量回收方法，利用储能环节存储开关关断的能量，并采用能量反馈环节将储能环节的能量返回到外部供电端，同时加入稳态隔离环节，使得添加的关断能量回收模块在开关断开后逐步切断与开关的并联关系。

对应地，本发明解决上述技术问题的产品发明构思如下：

一种开关的关断能量回收电路，利用电容存储开关关断的能量，并采用开关电源将储能环节的能量返回到外部供电端，同时加入电容进行隔离，使得添加的关断能量回收模块在开关断开后逐步切断与开关的并联关系。

具体地，本发明提供一种关断能量回收电路，适用于开关的关断能量回收控制，包括电容C1、电容C2和AC-DC变换器，AC-DC变换器包括整流桥B1和反激电路，反激电路包括变压器T1、变压器T1的原边绕组所形成的原边电路及变压器T1的副边绕组所形成的副边电路；其中，电容C1的一端引出作为关断能量回收电路的第一输入端，用于与开关的一端连接；电容C1的另一端与电容C2的一端连接，电容C2的另一端引出作为关断能量回收电路的第二输入端，用于与开关的另一端连接；电容C2的一端还与整流桥B1的一个交流输入端连接，电容C2的另一端还与整流桥B1的另一个交流输入端连接；整流桥B1的直流输出端连接反激电路的原边电路，反激电路的副边电路的输出端引出作为关断能量回收电路的输出端，用于连接外部供电端。

优选地，所述反激电路的原边电路还包括开关G1，副边电路还包括二极管D2；其中，整流桥B1的直流输出正端还与变压器T1原边绕组的异名端连接，变压器T1原边绕组的同名端与开关G1的漏极连接，开关G1的源极与整流桥B1的直流输出负端连接；变压器T1副边绕组的同名端与二极管D2的阳极连接，二极管D2的阴极引出作为关断能量回收电路的第一输出端，用于与外部供电端的正极连接；变压器T1副边绕组的异名端引出作为关断能量回收电路的第二输出端，用于与外部供电端的负极连接。