[实用新型]一种磁通对消式高效率反激式DC-DC转换器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种DC-DC转换器，具体的是涉及一种利用电感和电容等元件作为储能元件完成电压转换功能的一种磁通对消式高效率反激式DC-DC转换器。

背景技术

DC-DC转换器最小系统由只有一个开关，一个变压器，一个二极管和两个电容（一个在输入端口和第二个在输出端口）组成。低输出电压的转换器，整流二极管正向压降的传导损耗成为主导损失，这种损失在某些情况下可以达到50％的总功率损耗；现有的反激式DC-DC转换器的技术是：用具有低的导通电阻的MOSFET代替同步整流二极管，并通过反相初级控制信号可以控制用作同步整流MOSFET反激式转换器的正常操作；图1是已知反激式DC-DC转换器的基本原理图，一个输入电压源提供有两个串联连接的初级绕组1的变压器和一个主开关S1，主开关S1的控制信号Vc（S1）有一个可变占空比周期，以确保稳定的输出电压是恒定的频率控制信号，对输出电路来说，由主变压器2次级绕组3提供一个极性交替电压，在主开关S1的开关的关断周期中，同步整流器S2耦合输出电路包括一个负载R0和滤波电容器C0；同步整流器S2接收通过一个反相器4的控制信号Vc（S2）。其缺点是： 该反激式DC-DC转换器工作在CCM、DCM或临界导通模式下，都不可避免存在主开关S1和同步整流器S2交叉传导过程中功率损耗或同步整流器S2中二极管反向恢复所导致的损耗。

 浙江大学申请的发明专利零电压开关反激式直流-直流电源转换装置，包括一个反激电路，反激电路设有一个箝位电路，箝位电路包括一个辅助开关，一个电容以及一个辅助二 极管，辅助开关与辅助二极管并联 辅助开关与电容串联组成辅助支路，辅助支路并联在反激电路的变压器原边绕组两端或并联在原边开关两端，原边开关与辅助开关不是互补工作的，辅助开关仅在原边开关导通前导通一段时间，在原边开关导通时，原边开关承受的电压接近为零。该发明有一定局限性，主要是降低主开关的电源损耗，不能实现降低MOSFET二极管在闭合、断开时的损耗，故其反激式DC-DC转换器只有在空载或轻载的条件下，才能实现高效率的输出。

发明内容

本实用新型的目的是针对上述不足，而提出的一种可以消除由交叉传导和反向恢复引起的损耗，提高DC-DC转换器效率的高效率反激式DC-DC转换器。

本实用新型的技术解决方案是：反激式DC-DC转换器包括主变压器，连接在主变压器初级绕组回路中的串联连接的主开关S1和输入电压源，连接在主变压器次级绕组回路中的同步整流器S2和输出负载R0以及为输出电路滤波的电容C0，其特征是：在主变压器的次级边设有一个辅助次级绕组，在同步整流器S2的一个输入端和辅助次级绕组的一个输出端之间连接有一个驱动电路。

本实用新型的技术解决方案中所述的驱动电路包括一个控制变压器，该控制变压器的控制次级绕组通过一个图腾柱结构电路与主变压器辅助次级绕组的输出端连接，控制次级绕组的另一端接同步整流器S2的输入端，控制变压器的控制初级绕组与一个RC微分电路串联。

本实用新型的技术解决方案中所述的图腾柱结构电路由两个三极管串联连接构成。

本实用新型的技术解决方案中所述的控制初级绕组和控制次级绕组分别缠绕在控制变压器的E+I型磁芯组件的外磁通路径上，控制变压器的主绕组缠绕在控制变压器中心腿上。

本实用新型采用一个控制变压器从主变压器分离出来，在控制变压器上再接入控制初级绕组和控制次级绕组；通过这种方式，只要控制控制初级绕组和控制次级绕组，在驱动磁场不是太的强情况下，驱动磁场不会干扰主变压器产生的主要磁场，结果是控制次级绕组的电流只和控制初级绕组的电流有关；本实用新型不仅能实现消除或基本消除交叉传导引起的损耗，而且本实用新型驱动电路简单，成本低。

附图说明

图1是已有技术 的电原理图。

图2是本实用新型的电原理图。

具体实施方式