[发明专利]一种单端正激开关电源二极管的尖峰电压抑制电路

说明书

本发明公开了尖峰电压抑制领域的一种单端正激开关电源二极管的尖峰电压抑制电路，包括连接在单端正激开关电源电路上的能量回馈电路以及尖峰电压抑制单元，尖峰电压抑制单元包括自驱采集电路、信号限幅电路、电平移位电路以及对整流二极管关断时的尖峰电压钳位的第一有源钳位电路、对续流二极管关断时的尖峰电压钳位的第二有源钳位电路；第一有源钳位电路中的尖峰电压能量通过能量回馈电路回馈到单端正激开关电源电路的输出电压端。本发明采用变压器自驱信号控制有源钳位电路钳位整流二极管/续流二极管的开关尖峰电压，并将尖峰能量进行回馈利用，既降低了开关尖峰电压又减小了损耗，提高了电路安全性和转换效率，为电源系统安全提供了保障。

技术领域

本发明涉及尖峰电压抑制领域，具体是一种单端正激开关电源二极管的尖峰电压抑制电路。

背景技术

开关电源和作为系统二次电源的DC/DC变换器广泛应用于航天、航空、船舶、兵器、电子、铁路、通信、医疗电子、工业自动化设备等军民用电子系统中。单端正激拓扑结构电路是开关电源常用的拓扑结构之一，由于变压器漏感、整流二极管/续流二极管反向恢复时间以及版图走线引入的电感等影响，整流二极管/续流二极管关断时会产生很大的开关尖峰。通常会采用RC或RCD电路来吸收尖峰，但是RC或RCD吸收电路无法将较高的尖峰电压完全抑制，尖峰电压抑制的越低，产生的额外损耗也越大，所以需要一种尖峰电压抑制效果好、损耗低的抑制电路。

发明内容

本发明的目的在于提供一种单端正激开关电源二极管的尖峰电压抑制电路，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种单端正激开关电源二极管的尖峰电压抑制电路，包括连接在单端正激开关电源电路上的能量回馈电路以及尖峰电压抑制单元，单端正激开关电源电路包括变压器、整流二极管、续流二极管以及LC滤波电路；尖峰电压抑制单元包括：

从变压器的次级绕组侧采集驱动电压信号的自驱采集电路，

将驱动电压信号的幅度限制到安全裕度以下的信号限幅电路，

将限幅后的驱动电压信号转换为负电平信号的电平移位电路，

以及通过负电平信号驱动导通并

对整流二极管关断时的尖峰电压钳位的第一有源钳位电路、对续流二极管关断时的尖峰电压钳位的第二有源钳位电路；

所述第一有源钳位电路中的尖峰电压能量通过能量回馈电路回馈到单端正激开关电源电路的输出电压端。

作为本发明的改进方案，自驱采集电路包括第一自驱采集电路与第二自驱采集电路，第一自驱采集电路的输入端连接在变压器次级绕组同名端，第二自驱采集电路的输入端连接在变压器次级绕组异名端；信号限幅电路包括第一信号限幅电路与第二信号限幅电路，电平移位电路包括电路连接结构相同的第一电平移位电路与第二电平移位电路，第一自驱采集电路、第一信号限幅电路、第一电平移位电路、第一有源钳位电路依次连接，第二自驱采集电路、第二信号限幅电路、第二电平移位电路、第二有源钳位电路依次连接。

作为本发明的改进方案，所述能量回馈电路包括第二电感与第三二极管，第二电感的第一端连接第三二极管的阴极，第二端连接单端正激开关电源电路的输出电压端，第三二极管的阳极连接变压器次级绕组的异名端。

作为本发明的改进方案，第一自驱采集电路包括第一电容。

作为本发明的改进方案，第一信号限幅电路包括第二电阻、第一稳压管；第二电阻的第一端连接第一自驱采集电路的输出端，第二端连接第一稳压管的阴极；第一稳压管的阳极接地，并输出稳压电压到第一电平移位电路。