[发明专利]反激变换电路、控制方法、变换器、伺服电机及驱动器

说明书

本发明公开了反激变换电路、控制方法、变换器、伺服电机及其驱动器，其中，第一开关一端连接母线，另一端连接变压器的原边线圈的第二端；第二开关一端连接原边线圈的第一端、另一端接地；第一二极管的阳极连接原边线圈的第一端，阴极连接母线；第二二极管与第三开关串联在原边线圈的第二端与地之间；第三开关与吸收电路并联，吸收电路中吸收电容和吸收电阻并联；当母线采样电压大于阈值电压时，电压比较电路控制第三开关导通，从而使第二二极管和第三开关形成原边线圈的钳位电路，并且使得第三开关将吸收电路短路；当母线采样电压小于阈值电压时，电压比较电路控制第三开关断开，从而使第二二极管和吸收电路形成原边线圈的钳位吸收电路。

技术领域

本发明涉及DC-DC领域，尤其涉及一种反激变换电路、控制方法、变换器、伺服电机及其驱动器。

背景技术

反激变换器拓扑结构因其成本低廉、可靠性高、性能优异，被广泛应用于200W以下的小功率开关电源，及各种电子设备的辅助电源中。反激变换器因与原边线圈串联的开关数量和连接结构不同，又可分为单管反激变换器和双管反激变换器。

单管反激变换器由于原边线圈串联的开关管需要承受母线电压、副边线圈通过变压器反射到原边线圈电压(即反射电压)、以及开关管关断产生的尖峰电压(原边线圈漏感产生的感应电动势)的叠加电压，在高输入电压的条件下，开关管需要承受更高的耐压，这使得该拓扑结构最高输入电压受到明显制约。但在低电压输入时，只要设计合理，理论上，在极低的输入电压下，单管反激变换器依然能够正常输出。

双管反激变换器由于原边线圈的续流电流(其由原边线圈漏感产生的感应电动势等引起)又可以通过钳位二位管回到输入母线，使得开关管只需要承受母线电压的耐压即可，这使得该拓扑结构更容易应用到高输入电压条件下。但在低电压输入时，即在母线电压低于副边线圈反射到原边线圈的电压时，钳位二极管会把原本应该传递到副边线圈的能量通过正激的方式回传到原边线圈，使得副边线圈只能输出略低于匝比于母线电压的输出电压，即，如果变压器的原边线圈和副边线圈的匝比为n:1，则副边输出电压为：Vo＝Vin/n-VD，其中，Vo、Vin和VD分别为输出电压、母线的输入电压和整流二极管的压降。

传统的双管反激变换器在低电压输入时出现问题，设计者只能避开这段区间，设计之初就先明确最低输入电压，即使这样也不能兼顾宽范围输入时的最低和最高输入电压。

可以看出，单管反激变换器在高的输入电压时没优势，而双管反激变换器在低的输入电压时会出现问题。

作为一个例子，如今，超级电容开始广泛的用做伺服驱动领域的后备电源，特别是风电变桨伺服驱动器上。在电网有电时，三相400Vac的交流电输入到交流整流电路，整流后母线电压极限情况下可达到800Vdc；当电网没电时，需要利用作为后备电源的超级电容工作时，为了最大化利用超级电容的能量，需要将其电压释放到尽可能低，理想值是释放到零，可见，母线电压的工作电压的变化范围在几十伏到800Vdc之间，而目前的单管反激变换器和双管反激变换器都满足不了该要求。

发明内容

基于上述现状，本发明的主要目的在于提供一种反激变换电路、控制方法、变换器、伺服电机及其驱动器，从而可以在很宽的输入电压正常工作，并且第一开关和第二开关的耐压值可以较低。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：