[发明专利]一种无源驱动无损软开关钳位电路

权利要求书

1.一种无源驱动无损软开关钳位电路，其特征在于：包括第一变压器、第一单元、无源驱动软开关钳位单元以及第二单元，

所述第一单元设有整流滤波电路，所述整流滤波电路用于交流电压进行整流滤波以得到母线直流电压，

所述无源驱动软开关钳位单元，包括第一二极管、第二二极管、第三二极管、第二电容、第三电容以及第二开关管，

所述第二单元包括QR模式控制器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一开关以及第一电容，通过所述第一开关通断传输能量到次级；所述第一电阻为电流采样电阻，采样电流信号给所述QR模式控制器；所述第二电阻以及所述第三电阻组成电阻分压器，提供去磁信号给所述QR模式控制器；所述第一电容包括第一开关管的输出电容和与之并联的外加电容的和，

假设t0时刻，所述第一电容两端电压近似为零，此时所述QR模式控制器开通所述第一开关，所述第一变压器开始储能至t1时刻；

t1时刻，此时关断所述第一开关，因为所述第一电容的存在，所述第一开关是零电压关断，设所述第一变压器初级侧电感Lp=Lm+Ll，Lm为初级激磁电感，Ll为漏感，则Lp与所述第一电容C1谐振，至t2时刻；

t2时刻，与所述第一开关并联的所述第一电容C1电压上升到母线电压Vbus，此时所述第二电容和所述第二开关管的输入电容Ciss2串联后再与所述第三电容并联，其等效并联电容再与所述第一电容并联，一起参加谐振，此时所述第二开关管的体二极管开通开始导电，是零电压开通，随着Ciss2电压升高到所述第二开关管导通阈值，所述第二开关管零电压开通，为后面的过程做好准备，至t3时刻；因为所述第二开关管的体二极管先期导通，第二开关管的米勒效应被削弱，Ciss2相对确定，且不需要很大的驱动电流，

t3时刻，所述第一开关Q1的DS极承受的电压达到Vds=Vbus+n*Vo，开始将初级电感储存的能量传输到次级，此时所述第一变压器电感Lm被次级钳位，仅剩漏感Ll与所述第一电容//所述第三电容//所述第二电容+Ciss2的等效电容谐振，所述第一开关Q1的DS极承受的电压Vds快速冲高，然后直到t4时刻重新回落到Vds=Vbus+n*Vo，此后维持此电压进行能量传输过程；

t5时刻，因为能量已经传输完成，次级侧从电路中脱离，又因为所述第二开关管之前已经开启，所述第一电容//所述第三电容//所述第二电容的等效电容与初级侧电感Lp开始谐振，将所述第一电容、所述第二电容、所述第三电容中能量转移到Lp，此过程中，Ciss2被所述第二二极管阻断，会一直维持初始电压至VCiss2=VC3，其中所述第三二极管给所述第二电容提供一个反向泄放的通路；当VCiss2=VC3时，Ciss2//所述第一电容//所述第二电容//所述第三电容的等效电容开始与Lp谐振，直到t6时刻，其中所述第一二极管给Ciss2提供泄放通路，实际分析时，因为Ciss2分得的电压相对VC3较小 ，为简化分析，忽略Ciss2的影响，

t6时刻，当VCiss2电压小于所述第二开关管的阈值Vth时，所述第二开关管Q2关闭，因为Vth很小，近似零电压关断，此时Ciss2，所述第二电容、所述第三电容从电路中脱离，能量都转移到Lp中，而Lp与所述第一电容继续谐振至t7时刻；

t7时刻，此时会有两种情况，一种是Lp中电流减到零，Vds电压也近似为零，此时开通所述第一开关就是零电压开通；一种是Lp中电流不为零，所述第一开关反并二极管开通，此时开通所述第一开关也是零电压开通，如此进入下一个周期，合理选择参数，让系统尽量工作在第一种情况，可以减少导通损耗和占空比丢失。

2.根据权利要求1所述的无源驱动无损软开关钳位电路，其特征在于：所述第二单元还包括第四二极管以及第五电容，所述第四二极管和所述第五电容提供辅助电源给所述QR模式控制器。

3.根据权利要求1所述的无源驱动无损软开关钳位电路，其特征在于：包括第三单元,所述第三单元包括第五二极管、第四电容以及反馈单元，所述第三单元，通过所述反馈单元对次级采样并提供隔离控制信号给所述第二单元QR模式控制器，第二单元的所述QR模式控制器，用于接收控制信号和驱动第一开关，所述第五二极管和所述第四电容用于次级整流滤波。