[实用新型]一种反激式变压器漏感能量回收电路

说明书

技术领域

本实用新型属于电力电子驱动应用技术领域，尤其涉及一种反激式变压器漏感能量回收电路。

背景技术

在传统的脉冲变压器的工作电路中，由于器件开关速度较快，电路产生的di/dt，du/dt较大，在开关过程中存在着端电压和器件电流同时较大的情况，此时器件上的瞬时功率很大，极易产生局部热点，从而损坏器件。同时，传统电路对影响反激变换器效率的漏感能量没有进行吸收利用。

本实用新型的脉冲变压器漏感能量吸收电路，可以有效实现漏感能量的吸收及开关器件的软开关动作，适合开关电源，小功率逆变等场合、特别适合于电动汽车动力电池组均衡系统。

发明内容

针对上述现有技术存在的缺陷和不足，本实用新型的目的在于，提供一种反激式变压器漏感能量回收电路，它利用储能电容在功率器件断开瞬间吸收漏感能量并通过反馈电阻，将漏感能量回馈到输入电源，同时实现开关器件的软开关动作，有效实现了变压器漏感能量吸收及开关器件的软开关动作。

为了实现上述任务，本实用新型采用如下的技术解决方案：

一种反激式变压器漏感能量回收电路，包括储能电路、缓冲电路、变压器T和MOSFET管Q，所述变压器T的原边同名端接电源正极V+，原边非同名端接MOSFET管Q的漏极D。所述MOSFET管Q的源极S接电源负极V-。所述的储能电路由反馈电阻R、储能电容C1、二极管D1组成，储能电容C1的负极与电源负极V-相连，反馈电阻R接在电源正极V+与储能电容C1正极的两端；二极管D1的负极与储能电容C1的正极相连。所述的缓冲电路由缓冲电容C2、二极管D2组成，缓冲电容C2的正极与二极管D2的负极相连，缓冲电容C2的负极与电源负极V-相连；二极管D2的负极与二极管D1的正极相连，二极管D2的正极与MOSFET的漏极D相连。

本实用新型的有益效果是：

在开关管关断的瞬间，利用电容两端电压不能突变的基本原理，实现主管软关断，同时，变压器的漏感能量经过二极管D2、D1转移到储能电容C1中，随着能量的增加，储能电容C1的电压不断上升，直至高于电源正极电压V+时，储能电容C1通过反馈电阻将储存的漏感能量回馈给输入电源。

该电路结构简单、成本低廉，可以利用储能电容在功率器件断开瞬间吸收漏感能量并通过反馈电阻，并将漏感能量回馈到输入电源，同时利用缓冲电容C2实现开关器件的软开关动作，该电路有效实现了变压器漏感能量的吸收及开关器件的软开关动作。

附图说明

以下结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的解释说明。

图1 是电路原理图； 

图2是电路中主要工作波形；

图1中，T为脉冲变压器，Q为MOSFET管，C1为储能电容，C2为缓冲电容，D1、D2为二极管，R为反馈电阻。

图2中，I_primary为变压器原边电流波形，I_recycle为储能电容回馈给主电源的电流波形，V_mosfet为MOSFET的漏极和源极之间的电压。

具体实施方式

如图1中，反馈电阻R、储能电容C1、二极管D1组成储能电路，变压器的漏感能量经过二极管D2、D1转移到储能电容C1中，随着能量的增加，储能电容C1的电压不断上升，直至高于电源正极电压V+，储能电容C1通过反馈电阻将储存的漏感能量回馈给输入电源。缓冲电容C2、二极管D2组成缓冲电路，利用电容两端电压不能突变的基本原理，实现主管软关断。变压器T的原边同名端连接电源正极V+，原边非同名端连接MOSFET的漏极，同时MOSFET的源极接电源负极V-。其中储能电容C1的数值应该远大于缓冲电容C2，至少为10C，在实际应用中取值更大一些，反馈电阻R的数值决定储能电容C1的放电速度，一般在一个开关周期内，储能电容C1中的多余储能完全释放完毕，确定放电电容C1通过反馈电阻R放电的时间常数只有一个周期的1/5，另外在确定缓冲电容C2时不宜过大，否则会影响开关电路的动态特性和危机开关管的安全工作。

图2为驱动电路中的几个主要波形，其中I_primary为变压器原边电流波形，I_recycle为储能电容回馈给主电源的电流波形，V_mosfet为MOSFET的漏极和源极之间的电压。在原边功率器件断开瞬间，储能电容C1吸收漏感能量并通过反馈电阻，并将漏感能量回馈到输入电源，同时缓冲电容实现了开关器件的软开关动作，保证电压V_mosfet不发生突变，该电路结构简单、成本低廉，有效实现了变压器漏感能量的吸收及开关器件的软开关动作。