一种电源转换器电路

技术领域

本发明涉及电源转换器技术领域，具体为一种电源转换器电路。

背景技术

电源转换器是将输入电压按用户需求转换成用户所需电压的装置.用电器的电压适用范围各不相同.因此，给用电器供电，必须有各种电压转换器。

市场上用各种各样的电路拓扑来实现电压转换器，降压反激(buck-flyback)变换器是其中一种。传统降压反激变换器可以实现软开关，效率较高，但是必须要用变频控制，给滤波造成困难，如图4、图5所示，其中，Vi是输入电源电压，即需要被变换的电压。Co是输出滤波电容，其两端电压为输出电压，即变换后的电压。RL为负载。Q1Q2为原边开关管，V1V2分别为其对应的驱动电压，分别连至两管的控制极。Lr和Cr为谐振电感和谐振电容，两者发生谐振，从而实现0电流开关，使得副边整流二极管D1的反向恢复降至最低，降低反向恢复导致的损耗。然而，为了适应输入电压变动和负载变动，必须要使用变频控制，即开关频率必须随输入电压及负载而发生变化，这样导致滤波困难，EMC特性变差。

其工作原理是当V2驱动Q2导通期间，V1驱动Q1关断，变压器T1励磁电流增大，从而存储了磁能，同时谐振电容Cr两端电压增加，存储能量也增加；当V2驱动Q2关闭期间，V1驱动Q1导通，变压器T1和电容Cr上存储的能量被释放至副边，同时Lr和Cr发生谐振，当副边电流谐振至0时，V1驱动Q1关断，V2驱动Q2导通，重复前面的过程。

为了实现输入电压和负载变化时，也能实现0电流开关，频率必须不停变化，变化范围会很大，导致滤波困难，滤波器必须按最低频率考虑，体积变大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电源转换器电路，解决了滤波困难的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种电源转换器电路，包括依次电连接的：

两个开关管，其首尾串联成一个桥臂，桥臂上下端分别接入电压正负极，其用于将输入电压斩波成脉动直流电压；

谐振电感，其用于抑制瞬态尖峰电流以及和开关管的寄生电容产生准谐振，形成零电压软开关效果；

变压器，其至少包含原边绕组和副边绕组两个绕组，其能够存储能量，并接收脉冲直流电压中的交流成分，耦合至副边；

钳位二极管，其用于钳位两个开关管在导通和关断两个状态之间转换瞬间产生的尖峰电压；

整流滤波电路，其用于将变压器耦合至副边的交流电整流并滤波而得到稳定的输出电压；

控制电路，其用于控制所述开关管的通断。

优选的，还包括整流电路，所述整流电路为整流二极管。

优选的，所述整流电路为场效应管。

优选的，所述整流滤波电路由滤波电容和整流电路联组成。

优选的，所述控制电路包括驱动电压一和驱动电压二，所述输入电源电压的一端接地，所述驱动电压一和驱动电压二分别与对应的所述开关管的控制极连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

本发明通过钳位二极管的设置，将传统的变频控制改为PWM控制，开关频率不随输入电压和负载变动而变动，这样滤波更容易，改善了EMC特性。

附图说明

图1为本发明一种电源转换器电路的电路图；

图2为本发明中实施例二的电路图；

图3为本发明一种电源转换器电路开关管Q1和副边整流器的波形图；

图4为现有技术中开关管Q1和副边整流器的波形图；

图5为现有技术中电源转换器电路的电路图。

图中：1、开关管；2、谐振电感；3、谐振电容；4、变压器；5、整流电路；51、整流二极管；52、场效应管；6、整流滤波电路；7、控制电路；72、驱动电压一；73、驱动电压二；74、驱动电压3；8、钳位二极管。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一：

请参阅图1、图2以及图3，一种电源转换器电路，包括依次电连接的：两个开关管1，其首尾串联成一个桥臂，桥臂上下端分别接入电压正负极，其用于将输入电压斩波成脉动直流电压；谐振电感2，其用于抑制瞬态尖峰电流以及和开关管1的寄生电容产生准谐振，形成零电压软开关效果；变压器4，其至少包含原边绕组和副边绕组两个绕组，其能够存储能量，并接收脉冲直流电压中的交流成分，耦合至副边；钳位二极管8，其用于钳位两个开关管1在导通和关断两个状态之间转换瞬间产生的尖峰电压；整流滤波电路6，其用于将变压器4耦合至副边的交流电整流并滤波而得到稳定的输出电压；控制电路7，其用于控制开关管1的通断；通过钳位二极管8的设置，将传统的变频控制改为PWM控制，开关频率不随输入电压和负载变动而变动，这样滤波更容易，改善了EMC特性。

请参阅图1，还包括整流电路5，整流电路5为整流二极管51。

请参阅图1，整流滤波电路6由滤波电容和整流电路组成。

请参阅图1，控制电路7包括驱动电压一72和驱动电压二73，输入电源电压71的一端接地，驱动电压一72和驱动电压二73分别与对应的开关管1的的控制极连接。

本发明具体实施过程如下：Vi是输入电源电压71，即需要被变换的电压，，Co是输出滤波电容，其两端电压为输出电压，即变换后的电压，RL为负载，Q1Q2为原边开关管1，V1V2分别为其对应的驱动电压，分别连至两管的控制极，Lr和Cr为谐振电感2和谐振电容3，两者发生不完全谐振，实现0电压软开关，开关频率不随输入电压和负载变动而变动，使用PWM控制，这样滤波更容易，EMC特性改善，当V2驱动Q2导通通期间，V1驱动Q1关断，变压器4T1励磁电流增大，从而存储了磁能，同时谐振电容3Cr两端电压增加，存储能量也增加；当V2驱动Q2导关断期间，V1驱动Q1导通，变压器4T1和电容Cr上存储的能量被释放至副边，同时Lr和Cr发生部分谐振，之后，V1驱动Q1关断，V2驱动Q2导通，重复前面的过程，钳位二极管8D2的加入，可以使得Q1关断Q2导通瞬间产生的尖峰电压被钳位，从而降低副边整流二极管51的尖峰电压，如采用PWM控制，其波形如图4所示，原边电压都是400V，但副边整流管D1两端的电压大不同，传统电路直接用PWM，则电压尖峰高达200V；采用本发明，则仅150V，可见本发明显著改善了性能。

实施例二：

一种电源转换器电路，其余特征与实施例一相同，区别是：请参阅图2，整流电路5为场效应管52。

工作原理：Vi是输入电源电压71，即需要被变换的电压，Co是输出滤波电容，其两端电压为输出电压，即变换后的电压，RL为负载，Q1Q2为原边开关管1，V1V2分别为其对应的驱动电压，分别连至两管的控制极，Lr和Cr为谐振电感2和谐振电容3，两者发生不完全谐振，实现0电压软开关，开关频率不随输入电压和负载变动而变动，使用PWM控制，这样滤波更容易，EMC特性改善，当V2驱动Q2导通通期间，V1驱动Q1关断，变压器4T1励磁电流增大，从而存储了磁能，同时谐振电容3Cr两端电压增加，存储能量也增加；当V2驱动Q2导关断期间，V1驱动Q1导通，变压器4T1和电容Cr上存储的能量被释放至副边，同时Lr和Cr发生部分谐振，之后，V1驱动Q1关断，V2驱动Q2导通，重复前面的过程，钳位二极管8D2的加入，可以使得Q1关断Q2导通瞬间产生的尖峰电压被钳位，从而降低场效应管52的尖峰电压，如采用PWM控制，其波形如图4所示，原边电压都是400V，但场效应管52两端的电压大不同，传统电路直接用PWM，则电压尖峰高达200V；采用本发明，则仅150V，可见本发明显著改善了性能。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。