[发明专利]一种半桥反激谐振电路

说明书

技术领域

本发明涉及开关电源领域，尤其涉及一种半桥反激谐振电路。

背景技术

随着科学技术的发展，开关电源的使用已经遍及各个领域。在设计小功率开关电源时，由于成本的原因，拓扑优先选择反激电路、正激电路或串联谐振电路这3个拓扑，图1-3依次示意了三种拓扑结构，这三种拓扑结构都有各自的缺陷。

反激电路具有如下缺陷：开关管工作在硬开关状态，发热多，效率低，需要在开关管上加散热器；EMI效果差；开关管Q1承受的电压应力高，一般要选择额定电压大于2*Vin电压的开关管。当输入电压高时(例如1000V)，很难找到合适的开关管。

正激电路具有如下缺陷：开关管工作在硬开关状态，发热多，效率低，需要在开关管上加散热器；EMI效果差；需要另外增加复位绕组或钳位电路；开关管Q1承受的电压应力高，一般要选择额定电压大于2*Vin电压的开关管。当输入电压高时(例如1000V)，很难找到合适的开关管；输出多路电压时，每路都要加滤波电感，且各路电压的交叉调整率差。

串联谐振电路具有如下缺陷：需要专用的PWM发波芯片，功率器件较多，成本高，就算是用集成了谐振电感的串联谐振电路，如图4，也一样需要较多的功率器件，成本较高；输出多路电压时，各路电压的交叉调整率差。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种半桥反激谐振电路。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种半桥反激谐振电路，包括：

半桥电路，包括上桥臂和下桥臂，所述上桥臂和下桥臂串接于输入电源的正极和负极之间，且所述上桥臂和下桥臂分别具有开关元件，上桥臂和下桥臂中的开关元件用于轮流导通和关断；

原边输入电路，与所述下桥臂并联，包括储能元件和反激变压器的原边绕组，原边绕组的同名端连接于上桥臂和下桥臂之间，原边绕组的异名端经由储能元件接输入电源的负极；

反激副边电路，用于输出合适的输出电压，包括反激变压器的副边绕组，所述副边绕组的异名端作为输出所述输出电压的正极，所述副边绕组的同名端作为输出所述输出电压的负极。

在本发明所述的半桥反激谐振电路中，所述反激副边电路还包括第一二极管、第一电容、第一电阻，所述第一二极管的正极连接所述副边绕组的异名端，所述第一二极管的负极与所述第一电阻的第一端、所述第一电容的第一端连接，所述第一电阻的第二端、所述第一电容的第二端连接所述副边绕组的同名端，所述第一电阻的第一端作为接入外部负载的正极，所述第一电阻的第二端作为接入外部负载的负极。

在本发明所述的半桥反激谐振电路中，所述半桥反激谐振电路还包括电流采样电阻，所述电流采样电阻的一端连接至所述储能元件与所述下桥臂的公共节点，所述电流采样电阻的另一端连接至输入电源的负极。

在本发明所述的半桥反激谐振电路中，所述反激副边电路的数量为多个且相互独立。

在本发明所述的半桥反激谐振电路中，所述原边电路还包括第一电感，所述第一电感的同名端接输入电源的负极，所述第一电感的异名端经由所述储能元件连接所述原边绕组的异名端。

在本发明所述的半桥反激谐振电路中，所述储能元件为第二电容。

在本发明所述的半桥反激谐振电路中，所述开关元件为以下任意之一：MOS管、IGBT、三极管、晶闸管、可控硅。

在本发明所述的半桥反激谐振电路中，所述开关元件为以下任意元件的串并联组合：MOS管、IGBT、三极管、晶闸管、可控硅。

在本发明所述的半桥反激谐振电路中，所述开关元件为以下任意元件与二极管并联：MOS管、IGBT、三极管、晶闸管、可控硅。

在本发明所述的半桥反激谐振电路中，还包括串接于输入电源的正极和负极之间的第三电容。

实施本发明的半桥反激谐振电路，具有以下有益效果：本发明把反激电路和串联谐振电路集成在一起，可以提高效率、降低成本、改善EMI，尤其适用但并不限于高压输入的小功率电源和辅助电源。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图：

图1是反激电路的结构示意图；

图2是正激电路的结构示意图；

图3是串联谐振电路的结构示意图；