[发明专利]一种离线式输出整流二极管尖峰电压抑制电路

说明书

一种离线式输出整流二极管尖峰电压抑制电路，包括：第六二极管与第二电容串联，且第六二极管阳极与第二电容的一端相连，第六二极管的阴极与第一二极管的阳极相连，第二电容的另一端与第四二极管的阴极相连，第一级冗余吸收电路；第五二极管与第一电容串联，且第五二极管阳极与第一电容的一端相连，第五二极管的阴极与第四二极管的阴极相连，第一电容的另一端与第一二极管的阳极相连，为第二级冗余吸收电路；第七二极管与第三电容串联，第七二极管的阳极接在第三电容的一端，第七二极管的阴极接在输出滤波电感与整流二极管之间的端子上，第三电容的另一端接地，为回馈电路；第一二极管、第二二极管、第三二极管和第四二极管组成了全桥整流电路。

技术领域

本发明涉及一种尖峰电压抑制电路，特别涉及一种适用于航天电源离线式输出整流二极管尖峰电压抑制电路。

背景技术

电源控制器是航天器在空间安全可靠飞行的保障，为航天器负载提供优质的母线电压。航天电源控制器包括充电电路、放电电路以及分流电路，各模块电路的主功率电路大多采用具有安全可靠特性的离线型拓扑结构，而二极管整流是离线拓扑结构必不可少的部分，在高频状态下，功率开关管的反复动作必然导致整流二极管产生较大的反向尖峰电压，离线式输出整流二极管尖峰电压抑制电路的作用是将二极管的尖峰电压抑制在一个安全的范围当中，减少高频信号带来的噪声及电磁干扰问题，从而使整个航天器能够稳定运行。

为解决整流二极管反向尖峰电压带来的一系列问题，航天电源控制器离线输出整流二极管尖峰抑制电路中现如今有两种方案：一是阻容吸收电路，即RC电路；二是无损缓冲电路，即DDC电路。

RC吸收电路如图1所示，图中Ui为变压器原边两端电压，极性可变，图中所示D1、D2、D3、D4均为整流二极管，D1、D3共同组成全桥整流电路的前臂，D2、D4共同组成全桥整流电路的后臂，当变压器T同名端接高电平信号导通时，D1和D4组成导通桥，D2和D3反向截止。反之，若变压器T异名端接受高电平信号时，D2和D3导通，D1和D4截止。在二极管换流过程中，变压器漏感和二极管寄生电容形成谐振，从而产生了二极管反向尖峰电压，尖峰电压的大小与变压器漏感、整流二极管寄生电容、变压器寄生电容大小有关，RC吸收电路在所并联的整流二极管续流期间，吸收电容通过整流二极管将电荷在吸收电容串联的电阻上消耗掉。在该整流二极管关断时，RC网络将尖峰电压吸收。这种阻容吸收电路损耗大，很大部分能量被电阻消耗，对于高效率的航天电源系统而言，这种抑制反向尖峰电压的方法不可取。

DDC型无损吸收电路如图2所示，在结构上相比于图1的吸收电路而言简化了许多，效率也较为提高了。但是图2所示的尖峰抑制电路有一个明显的缺点，该电路副边侧变压器必须是两个同名端变压器通过中心抽头连接在一起，这样不仅使变压器在绕制过程中工艺复杂，且杂散参数比较多，如果要想取得较好的抑制效果，需采用较大的回馈电容，且考虑到航天电源系统的冗余设计，一旦图2中D5二极管损坏，则无法实现变压器漏感和C1回馈电容的谐振。

由上述分析可知，在现有的航天电源控制器当中，虽然RC吸收电路和DDC型无损电路能够实现抑制，但是RC吸收电路的损耗较大、效率低，而DDC型无损电路结构必须要带有中心抽头，抑制效果的提升需要用到更大容值的电容，且无法满足航天电源冗余设计要求，所以上述两种常用的航天电源整流二极管尖峰抑制电路对系统的效率转换、制作工艺、可靠性方面均存在不合理因素。

发明内容

为了解决传统航天电源控制器离线输出整流二极管尖峰电压抑制电路损耗严重、小电容尖峰电压抑制效果和单路失效抑制尖峰电压效果不明显的问题，本发明提供一种离线式输出整流二极管尖峰抑制电路，包括第一二极管、第二二极管、第三二极管和第四二极管、第五二极管、第六二极管、第七二极管以及第一电容、第二电容和第三电容，其中，

所述第六二极管与所述第二电容串联，且所述第六二极管阳极与所述第二电容的一端相连，所述第六二极管的阴极与所述第一二极管的阳极相连，所述第二电容的另一端与第四二极管的阴极相连，第一级冗余吸收电路；