一種寬範圍高電壓輸入雙管正激變換器的輔助供電系統的製作方法

2024-02-11 18:05:15 1

本實用新型屬於DC-DC開關電源技術領域，涉及功率迴路供電問題，特別是涉及一種寬範圍高電壓輸入雙管正激變換器的輔助供電系統。

背景技術：

對於寬範圍高電壓輸入的DC-DC變換器，採用雙管拓撲結構可以有效降低主功率開關管的電壓應力。雙管驅動需要隔離的兩路PWM脈衝信號，要實現兩路隔離，需要用到驅動變壓器，引入了電源和開關管。這部分電源一般取自主功率迴路變壓器的輔助供電繞組。

由於主功率迴路的輸入電壓範圍很寬，輔助供電繞組端的電壓範圍也很寬，導致經驅動變壓器輸出的PWM脈衝的電平範圍寬，如果超出主功率開關管的門極驅動電壓最大值，將直接導致主功率開關管的損壞；對於寬範圍電壓輸入的下限值，可能導致驅動能力不足，導致開關損耗增加，影響整體的效率。

技術實現要素：

為了克服上述背景技術的不足，本實用新型提供了一種寬範圍高電壓輸入雙管正激變換器輔助供電系統。

本實用新型所採用的技術方案是：

一種寬範圍高電壓輸入雙管正激變換器的輔助供電系統，包括雙管正激變換電路、輔助繞組供電電路、Cuk電路；所述的輔助繞組供電電路的輸入端與雙管正激變換電路連接，其輸出端與一級非隔離的Cuk電路連接，使輔助繞組供電電路輸出的寬範圍電壓經一級非隔離的Cuk電路變換後，得到穩定的輸出電壓定值。

所述雙管正激變換電路設置有開關管Q1、Q2，二極體D1、D2、D3、D4，變壓器T1，電感L1，電容C1，負載Ro；所述變壓器T1設置有1端、2端、3端、4端、5端和6端；所述輔助繞組供電電路設置有二極體D5，電容C2，限流電阻R；所述Cuk電路設置有開關管Q3，二極體D6，電容C3、C4、C5，電感L2、L3，電阻Ro1；

所述二極體D1的負極、開關管Q1的正極與輸入電源的V+端相連，所述二極體D2的正極、開關管Q2的負極與輸入電源的V-端相連，所述二極體D1的正極、開關管Q2的正極與變壓器T1的2端相連，所述二極體D2的負極、開關管Q1的負極與變壓器T1的1端相連，所述二極體D3的正極與變壓器T1的3端相連，所述二極體D4的正極、電容C1的負極、負載Ro的一端與變壓器T1的4端相連，所述二極體D3的負極、二極體D4的負極與電感L1的一端相連，所述電容C1、負載Ro的另一端與電感L1的另一端相連，所述二極體D5的正極與變壓器T1的5端相連，所述限流電阻R的一端與變壓器T1的6端相連，所述二極體D5的負極、電容C2的正極、電容C3的正極與電感L2的一端相連，所述電容C2的負極、電容C3的負極、開關管Q3的負極、二極體D6的負極、電容C5的負極、電阻Ro1的一端與限流電阻R的另一端相連，所述開關管Q3的正極、電容C4的正極與電感L2的另一端相連，所述電容C4的負極、二極體D6的正極與電感L3的一端相連，所述電容C5的正極、電阻Ro1的另一端與電感L3的另一端相連。

與現有技術相比，本實用新型的有益效果是：只需通過硬體電路，輸入電壓範圍寬也能夠實現輸出穩定的供電電壓，使驅動迴路穩定可靠運行，主功率開關管的選型不受門極驅動電壓閾值範圍的限制，提高變換器的整體效率。

附圖說明

圖1為本實用新型的電路圖。

具體實施方式

下面結合附圖1對本實用新型作進一步說明。

本實用新型所採用的技術方案是：功率變壓器的輔助供電繞組端引入一級非隔離的Cuk變換器，輸出電壓為定值，使主功率開關管能夠正常工作。

如圖1所示，電路主功率變壓器的輔助供電繞組56後接了一級Cuk電路，輔助供電繞組端電壓的下限時，可以實現升壓，提高驅動能力；輔助供電繞組端電壓的上限時，可實現降壓，使主功率開關管能夠正常工作。

本實用新型設置有雙管正激變換電路，輔助繞組供電電路，Cuk電路；

雙管正激變換電路設置有開關管Q1、Q2，二極體D1、D2、D3、D4，變壓器T1，電感L1，電容C1，負載Ro；所述變壓器T1設置有1端、2端、3端、4端、5端和6端，1端和2端為一個繞組，3端和4端為一個繞組，5端和6端為一個繞組；

輔助繞組供電電路設置有二極體D5，電容C2，限流電阻R；

Cuk電路設置有開關管Q3，二極體D6，電容C3、C4、C5，電感L2、L3，電阻Ro1；

二極體D1的負極、開關管Q1的正極與輸入電源的V+端相連，所述二極體D2的正極、開關管Q2的負極與輸入電源的V-端相連，二極體D1的正極、開關管Q2的正極與變壓器T1的2端相連，二極體D2的負極、開關管Q1的負極與變壓器T1的1端相連，所述二極體D3的正極與變壓器T1的3端相連，二極體D4的正極、電容C1的負極、負載Ro的一端與變壓器T1的4端相連，二極體D3的負極、二極體D4的負極與電感L1的一端相連，電容C1正極、負載Ro的另一端與電感L1的另一端相連，二極體D5的正極與變壓器T1的5端相連，限流電阻R的一端與變壓器T1的6端相連，二極體D5的負極、電容C2的正極、電容C3的正極與電感L2的一端相連，電容C2的負極、電容C3的負極、開關管Q3的負極、二極體D6的負極、電容C5的負極、電阻Ro1的一端與限流電阻R的另一端相連，開關管Q3的正極、電容C4的正極與電感L2的另一端相連，電容C4的負極、二極體D6的正極與電感L3的一端相連，電容C5的正極、電阻Ro1的另一端與電感L3的另一端相連。