專利名稱：一種能將磁芯雙向磁化的變壓器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種供電系統(tǒng)，特別是涉及一種供電系統(tǒng)的變壓器。
背景技術(shù)：
單開關(guān)前饋式的直流/直流轉(zhuǎn)換器由于結(jié)構(gòu)簡單，因此被廣泛使用于中、低功率轉(zhuǎn)換的場合中。對于前饋式直流/直流轉(zhuǎn)換器所包含的變壓器來說，其具有多種磁重置方法，例如RCD重置法、三級繞組重置法、IXD重置法、共振重置法以及主動式箝位重置法等， 其中共振重置法和主動式箝位重置法是最常被使用的方法，因為它們能夠雙向磁化變壓器的磁芯，并且獲得超過0.5的工作周期(Duty Cycle)。雙向磁化電流可用于改善變壓器磁芯的并減小變壓器的體積，而超過0.5的工作周期能夠減少次級側(cè)整流器的電壓、減小濾波器的體積以及改善轉(zhuǎn)換器的動態(tài)表現(xiàn)?，F(xiàn)有技術(shù)中的前饋式直流/直流轉(zhuǎn)換器主要使用共振重置法和主動式箝位重置法。使用共振重置法時主開關(guān)S的功率損耗較大。圖1顯示現(xiàn)有技術(shù)中使用主動式箝位重置法的前饋式直流/直流轉(zhuǎn)換器的電路結(jié)構(gòu)圖。圖中變壓器Tr的初級側(cè)連接于一主開關(guān) S，并且由主動式開關(guān)Sa、輔助二極管Da以及箝位電容Ca所構(gòu)成的主動式箝位電路亦并聯(lián)于變壓器Tr的初級繞組，其中輔助二極管Da系以并聯(lián)的方式耦合于主動式開關(guān)Μ，且輔助二極管Da亦可為主動式開關(guān)M的寄生電容，此外更包括一額外的驅(qū)動器用以使得主開關(guān)S 及主動式開關(guān)M在操作上互補。當主開關(guān)S開啟而主動式開關(guān)M關(guān)閉時，變壓器Tr的初級繞組便連接至輸出電壓Vin，變壓器磁芯被正向磁化且將能理耦合至負載；而當主開關(guān)S 關(guān)閉且主動式開關(guān)&開啟時，變壓器Tr的磁化電流即對箝位電容Ca充電，箝位電容Ca的電壓即被耦合于變壓器Tr的初級繞組并重置變壓器Tr ；而當主動式開關(guān)M關(guān)閉時，磁化電流便由最大正值重置為最大負值，且箝位電容Ca即與主開關(guān)S之間形成斷路，于是儲存箝位電容Ca中的能量當主開關(guān)S開啟的時便不會發(fā)散。由此可知，主動式箝位電容Ca中的能量當主開關(guān)S開啟的時便不會發(fā)散。主動式箝位重置法和共振重置法比較起來，確實是一種功率損耗較小的磁化重置方法，然而，卻因為主動式開關(guān)M需要一額外的浮動式高壓驅(qū)動器，則使得電路結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，這種高壓驅(qū)動器必須浮接于數(shù)百伏特的電壓，因此大量增加轉(zhuǎn)換器的使用成本。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種能通過簡易且低成本的電路結(jié)構(gòu)、實現(xiàn)磁芯雙向磁化的變壓器。為達到上述目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案一種能將磁芯雙向磁化的變壓器，該變壓器包含第一線圈和第二線圈，還包含一個重置電路，所述重置電路包含串聯(lián)連接的第一電容和第二電容，該第一電容同時并聯(lián)連接第一二極管，該第一二極管通過變壓器的第二線圈導(dǎo)通，并且該重置電路還包含與第一電容產(chǎn)生共振的第一電感。[0008]所述第二電容是第一電容的寄生電容。所述重置電路與所述第一線圈串聯(lián)。所述重置電路與所述第一線圈并聯(lián)。本實用新型所采用的技術(shù)方案的優(yōu)點是能通過簡易且低成本的電路結(jié)構(gòu)實現(xiàn)變壓器的磁芯雙向磁化。
以下結(jié)合附圖對本實用新型的實施和優(yōu)點作進一步解釋。
圖1是現(xiàn)有的主動式箝位直流/直流轉(zhuǎn)換器電路圖；圖2是本實用新型的第一實施例的主動式共振重置前饋式直流圖；圖3是本實用新型的第二實施例的主動式共振重置前饋式直流圖；圖4是本實用新型的第三實施例的主動式共振重置前饋式直流圖；圖5是本實用新型的第四實施例的主動式共振重置前饋式直流圖，其中配置同步整流器。
具體實施方式
以下給出幾個實施例詳細說明本實用新型，分別可以參考圖2至圖5。在不同的圖中，相同的元件是以相同的符號表示。參考圖2，是本實用新型的第一實施例的主動式共振重置前饋式直流/直流轉(zhuǎn)換器電路圖。在該主動式共振重置前饋式直流/直流轉(zhuǎn)換器當中，功率變壓器Tr系以一次側(cè)線圈W以及二次側(cè)一圈N2分別將一次側(cè)電路以及二次側(cè)電路隔離開來。在一次側(cè)電路方面，一次側(cè)線圈系通過一主開關(guān)S而耦合至一直流輸入電壓源Vin，一主動式共振緩沖電路 20并聯(lián)于該變壓器的一次側(cè)，用以重置該變壓器Tr，該主動式共振緩沖電路20系并聯(lián)于該變壓器的一次側(cè)，用以重置該變壓器Tr，這個主動式共振緩沖單元系由一主動式開關(guān)Μ、 一輔助二極管Da、以及一輔助線圈Na以耦合于該變壓器及一共振電容Cr的方式所構(gòu)成。 主動式開關(guān)&系串聯(lián)于共振電容Cr，并且輔助二極管Da是并聯(lián)地跨接耦合于該主動式開關(guān)，其中輔助二極管Da也可為主動式開關(guān)M的寄生電容，輔助線圈Na系用以驅(qū)動該主動式開關(guān)Μ，輔助線圈Na相對于一次側(cè)線圈的相反極性端連接于該主動式開關(guān)M的柵極端。 當主開關(guān)S關(guān)閉時，該輔助線圈Na便會開啟該主動式開關(guān)Μ，因為一次側(cè)線圈m并聯(lián)于該共振電容Cr，因此變壓器磁芯便會被變壓器的磁化電感以及共振電容Cr之間的共振所重置，在經(jīng)過一半的共振周期之后，該輔助圈Na便會關(guān)閉該主動式開關(guān)Sa，而共振電容Cr亦與一次側(cè)線圈m之間形成斷路，通過這種方式，當主開關(guān)S開啟的瞬間，共振電容的能量便不會損耗。在二次側(cè)電路方面，二次側(cè)線圈N2連接于一半波二極管整流器，其中該半波二極管整流器包括一前饋式二極管D1、一二極管D2、一輸出共扼流線圈Ll、以及一輸出電容Co。參考圖3，是本實用新型的第二實施例的主動式共振重置前饋式直流/直流轉(zhuǎn)換
/直流轉(zhuǎn)換器電路 /直流轉(zhuǎn)換器電路 /直流轉(zhuǎn)換器電路 /直流轉(zhuǎn)換器電路器電路圖，其中該主動式共振重置前饋式直流/直流轉(zhuǎn)換器是由主動式開關(guān)Sa、輔助二極管Da、耦合于變壓器Tr的輔助線圈Na、以及共振電容Cr，其中該主動式共振重置前饋式直流/直流轉(zhuǎn)換器耦接于該主開關(guān)S的兩端，當主開關(guān)S關(guān)閉時，輔助線圈的耦合電壓將主開關(guān)M開啟，并且共振電容Cr系并聯(lián)地連接于主開關(guān)S的寄生電容Cs，共振電容Cr連同主開關(guān)S的寄生電容Cs開始與變壓器磁化電感產(chǎn)生共振，在經(jīng)過一半的共振周期后，驅(qū)動線圈的電壓減少至低于主動式開關(guān)&的電壓門檻值并且將該主動式開關(guān)M關(guān)閉，共振重置電容Cr與一次側(cè)電路之間斷路，通過這種方式，當主開關(guān)S開啟的瞬間，共振電容的能量便不會損耗。參考圖4，是本實用新型的第三實施例的主動式共振重置前饋式直流/直流轉(zhuǎn)換器電路圖，其中該主動式共振重置前饋式直流/直流轉(zhuǎn)換器是由主動式開關(guān)Sa、輔助二極管Da、耦合于變壓器Tr的輔助線圈Na、以及共振電容Cr，其中該主動式共振重置前饋式直流/直流轉(zhuǎn)換器耦接于變壓器Tr的二次側(cè)線圈N2的兩端，當主開關(guān)S關(guān)閉時，輔助線圈耦合電壓將該主動式開關(guān)&開啟，并且共振電容Cr并聯(lián)地連接于二次側(cè)線圈、且于二次側(cè)重置變壓器的磁芯。在經(jīng)過共振電容和變壓器磁化電感之間的一半共振周期之后，起動電壓減少至低于該主動式開關(guān)M的電壓門檻值、并且將該主動式開關(guān)M關(guān)閉，該共振重置電容是與一次側(cè)電路之間形成斷路。參考圖5，是本實用新型的第四實施例的主動式共振重置前饋式直流/直流轉(zhuǎn)換器電路圖，其中二次側(cè)整流電路配置同步整流器，一般來說當主開關(guān)Sl開啟時，會使驅(qū)動控制電路10以開啟該前饋式同步金氧半場效電晶體D1，并在主開關(guān)S關(guān)閉期間使得飛輪式同步金氧半場效電晶體D2保持開啟。當然，以上僅是本實用新型的具體應(yīng)用范例，對本實用新型的保護范圍不構(gòu)成任何限制。除上述實施例外，本實用新型還可以有其它實施方式。凡根據(jù)本實用新型所作的等同變換都屬于本實用新型所要求保護的范圍。
權(quán)利要求1.一種能將磁芯雙向磁化的變壓器，該變壓器包含第一線圈和第二線圈，還包含一個重置電路，其特征在于，所述重置電路包含串聯(lián)連接的第一電容和第二電容，該第一電容同時并聯(lián)連接第一二極管，該第一二極管通過變壓器的第二線圈導(dǎo)通，并且該重置電路還包含與第一電容產(chǎn)生共振的第一電感。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能將磁芯雙向磁化的變壓器，其特征在于，所述第二電容是第一電容的寄生電容。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能將磁芯雙向磁化的變壓器，其特征在于，所述重置電路與所述第一線圈串聯(lián)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能將磁芯雙向磁化的變壓器，其特征在于，所述重置電路與所述第一線圈并聯(lián)。
專利摘要本實用新型提供一種能將磁芯雙向磁化的變壓器，該變壓器包含第一線圈和第二線圈，還包含一個重置電路，所述重置電路包含串聯(lián)連接的第一電容和第一電容，該第一電容同時并聯(lián)連接第一二極管，該第一二極管通過變壓器的第二線圈導(dǎo)通，并且該重置電路還包含與第一電容產(chǎn)生共振的第一電感。本實用新型簡易且成本低。
文檔編號H01F27/40GK202094801SQ20112015007
公開日2011年12月28日 申請日期2011年5月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月12日
發(fā)明者熊雅紅, 章進法 申請人:臺達電子企業(yè)管理(上海)有限公司