[发明专利]用于隔离电压变换器的能量回收电路及方法

说明书

公开了一种隔离电压变换器以及用于该变换器的能量回收电路及方法，该能量回收电路包括：辅助开关管和回收控制电路，该辅助开关管与钳位电容器串联耦接以构成第一电路分支，该第一电路分支与原边绕组并联耦接，或者与原边开关管并联耦接。回收控制电路提供辅助开关管的控制信号，在钳位电容器的充电过程中导通辅助开关管，并在钳位电容器随后的放电过程结束时关断辅助开关管，其中根据辅助开关电压信号和辅助开关电流信号来监测钳位电容器的充电过程。

技术领域

本发明主要涉及一种电子电路，尤其但不排他地涉及用于隔离电压变换器的能量回收电路以及能量回收方法。

背景技术

反激电路作为隔离电路被广泛应用在交流转直流变换器中。消除反激电路的电压尖峰和减小反激电路中的电压应力等诸多研究一直在持续地开展。吸收电路因其结构简单和低成本而得到了广泛地使用。图1是现有的吸收电路10的电路图。吸收电路10包括吸收电阻器Rsn、钳位电容器Csn和二极管Dsn，因此也被称为RCD吸收电路。当原边控制器11提供的原边控制信号Gp关断原边开关管Mp时，变压器T1的漏感Lk通过二极管Dsn对钳位电容Csn充电，以将漏感能量转移并存储至钳位电容Csn。在钳位电容Csn的充电过程结束之后，存储于钳位电容Csn上的能量在吸收电阻器Rsn耗尽。采用图1所示的吸收电路10，反激电路的电压尖峰可以得到很好的抑制，但由于漏感能量是被消耗掉而不是被回收，反激电路的效率并没有得到实质的改善。

因此，发明人想要提出一种结构简单且成本较低的解决方案，在抑制反激电路电压尖峰的同时，对变压器的漏感能量进行回收，以改善反激电路的效率。

发明内容

针对现有技术中的一个或多个问题，本发明的目的是提供一种隔离电压变换器及其能量回收电路和回收方法，既能抑制电压尖峰，又可以对变压器的漏感能量进行回收，以提高隔离电压变换器的效率。

在本发明的一个方面，提供一种用于隔离电压变换器的能量回收电路，该隔离电压变换器包括具有原边绕组的变压器和与原边绕组串联的原边开关管，该能量回收电路包括：辅助开关管，与钳位电容器串联耦接以构成第一电路分支，该第一电路分支与原边绕组并联耦接，或者与原边开关管并联耦接；以及回收控制电路，提供辅助开关管的控制信号，在钳位电容器的充电过程中导通辅助开关管，并在钳位电容器随后的放电过程结束时关断辅助开关管，其中回收控制电路根据辅助开关电压信号和辅助开关电流信号来监测钳位电容器的充电过程，基于辅助开关电流信号，钳位电容器的充电过程被计时为第一时长，钳位电容器随后的放电过程被计时为第二时长。

在本发明的又一个方面，提供一种隔离电压变换器，包括变压器的原边绕组、与原边绕组串联耦接的原边开关管、钳位电容器，以及如前所述的能量回收电路。

在本发明的再一个方面，提供一种用于隔离电压变换器的能量回收的方法，该隔离电压变换器包括具有原边绕组的变压器、与原边绕组串联耦接的原边开关管、与原边绕组并联耦接或者与原边开关并联耦接的第一分支电路，该第一分支电路由辅助开关管与钳位电容串联耦接而成，该方法包括：关断原边开关管；基于辅助开关电压信号和辅助开关电流信号，在钳位电容器的充电过程中导通辅助开关管；将钳位电容器的充电过程计时为第一时长，将钳位电容器随后的放电过程计时为第二时长；以及在钳位电容器随后的放电过程结束时刻关断辅助开关管。

根据本发明的实施例，不仅可以抑制反激电路电压尖峰，而且可以对变压器的漏感能量进行回收，从而改善反激电路的效率，同时本发明实施例的结构简单且成本较低。

附图说明

为了更好地理解本发明，将根据以下附图对本发明进行详细描述：

图1是现有的吸收电路10的电路图；

图2是根据本发明一实施例的用于反激电路的能量回收电路20的电路原理图；

图3是根据本发明一实施例的回收控制电路201的电路原理图；