本實(shí)用新型涉及電子電路技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種耐高輸入電壓的非隔離降壓電路。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有一些高壓的應(yīng)用場(chǎng)合，如380VAC三相交流系統(tǒng)、直流高壓系統(tǒng)、高壓新能源汽車(chē)電源系統(tǒng)等，其直流電壓最高可達(dá)7-800VDC，此場(chǎng)合下應(yīng)用的控制電路，其核心控制芯片都為15V以下，在一些非隔離應(yīng)用中，要將800V電壓降壓到15V或以下時(shí)，由于電壓差過(guò)大，普通降壓芯片的最高工作電壓都在700V以下，需要用到復(fù)雜的電路和特制的耐高壓MOSFET來(lái)進(jìn)行PWM降壓，導(dǎo)致芯片輔助供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)復(fù)雜，成本高。

現(xiàn)有技術(shù)一般是采用PWM控制芯片加上1200VMOSFET或IGBT組成開(kāi)關(guān)降壓電路來(lái)實(shí)現(xiàn)輔助電源供電，1200VMOSFET由于應(yīng)用少，生產(chǎn)廠家少，價(jià)格貴。1200VIGBT管比較普遍，但是一般是針對(duì)大功率的應(yīng)用，體積大，價(jià)格高，芯片輔助供電功率一般只有幾瓦，用IGBT的話，比較浪費(fèi)，而且體積大，性?xún)r(jià)比低，IGBT還有一個(gè)缺點(diǎn)就是載波頻率普遍較低，一般只有20KHz左右，高頻變壓器就不能有效降低體積了。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能加上成本的一種耐高輸入電壓的非隔離降壓電路。

本實(shí)用新型所采取的技術(shù)方案是：

一種耐高輸入電壓的非隔離降壓電路，包括疊加電路、第一二極管、第二二極管、第三二極管、第一電容、第二電容和變壓器，所述疊加電路的輸出端分別與第二二極管的負(fù)極端和變壓器的初級(jí)繞組第一端相連接，所述疊加電路的反饋端連接至第三二極管的負(fù)極端，所述變壓器的初級(jí)繞組第二端分別與第三二極管的正極端和第二電容的正極端相連接，所述變壓器的次級(jí)繞組第一端與第一二極管的正極端連接，所述第一二極管的負(fù)極端與第一電容的正極端連接，所述第一電容的負(fù)極端分別與變壓器的次級(jí)繞組第二端和地相連接，所述第二二極管的正極端和第二電容的負(fù)極端均與地連接，所述變壓器的初級(jí)繞組的第二端作為第一降壓輸出端，所述第一二極管的負(fù)極端作為第二降壓輸出端。

作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述疊加電路包括MOS管、第一電阻、第二電阻、第三電阻、第三電容、第四電容、第一穩(wěn)壓管、第二穩(wěn)壓管和降壓轉(zhuǎn)換器，所述MOS管的漏極通過(guò)第一電阻連接至MOS管的柵極，所述MOS管的漏極連接至電源端，所述MOS管的柵極分別與第一穩(wěn)壓管的陰極端和第二穩(wěn)壓管的陰極端相連接，所述MOS管的源極分別與第一穩(wěn)壓管的陽(yáng)極端和降壓轉(zhuǎn)換器的漏極端相連接，所述降壓轉(zhuǎn)換器的源極端分別與第二穩(wěn)壓管的陽(yáng)極端、第二二極管的負(fù)極端和變壓器的初級(jí)繞組第一端相連接，所述降壓轉(zhuǎn)換器的反饋端通過(guò)第二電阻連接至第三二極管的負(fù)極端，所述降壓轉(zhuǎn)換器的反饋端通過(guò)第三電阻連接至降壓轉(zhuǎn)換器的源極端，所述第三二極管的負(fù)極端通過(guò)第四電容連接至降壓轉(zhuǎn)換器的源極端，所述降壓轉(zhuǎn)換器的旁路端通過(guò)第三電容連接至降壓轉(zhuǎn)換器的源極端。

作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述MOS管為增強(qiáng)型NMOS管。

作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述變壓器為高頻變壓器。

作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述第二二極管為續(xù)流二極管。

作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述第一電容和第二電容均為電解電容。

本實(shí)用新型的有益效果是：

本實(shí)用新型一種耐高輸入電壓的非隔離降壓電路通過(guò)采用一般的電壓器件組合得到疊加電路，使得組合以后的疊加電路能應(yīng)用在超過(guò)800V的電壓下面也能夠正常工作，而且所用器件較為普遍，容易采購(gòu)。而且本實(shí)用新型中的高頻變壓器體積較小，整個(gè)電路除了高頻變壓器為插件元件外，其余輔助元件都可以貼片化，能有效減小整體體積。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步說(shuō)明：

圖1是本實(shí)用新型一種耐高輸入電壓的非隔離降壓電路的電路原理圖。

具體實(shí)施方式

參考圖1，本實(shí)用新型一種耐高輸入電壓的非隔離降壓電路，包括疊加電路、第一二極管D1、第二二極管D2、第三二極管D3、第一電容C1、第二電容C2和變壓器T1，所述疊加電路的輸出端分別與第二二極管D2的負(fù)極端和變壓器T1的初級(jí)繞組第一端相連接，所述疊加電路的反饋端連接至第三二極管D3的負(fù)極端，所述變壓器T1的初級(jí)繞組第二端分別與第三二極管D3的正極端和第二電容C2的正極端相連接，所述變壓器T1的次級(jí)繞組第一端與第一二極管D1的正極端連接，所述第一二極管D1的負(fù)極端與第一電容C1的正極端連接，所述第一電容C1的負(fù)極端分別與變壓器T1的次級(jí)繞組第二端和地相連接，所述第二二極管D2的正極端和第二電容C2的負(fù)極端均與地連接，所述變壓器T1的初級(jí)繞組的第二端作為第一降壓輸出端LVDC1，所述第一二極管D1的負(fù)極端作為第二降壓輸出端LVDC2。所述疊加電路輸出電流至變壓器T1中，然后變壓器T1根據(jù)設(shè)定在第一降壓輸出端LVDC1和第二降壓輸出端LVDC2輸出設(shè)定的電壓值。

進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述疊加電路包括MOS管K1、第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第三電容C3、第四電容C4、第一穩(wěn)壓管ZD1、第二穩(wěn)壓管ZD2和降壓轉(zhuǎn)換器U1，所述MOS管K1的漏極通過(guò)第一電阻R1連接至MOS管K1的柵極，所述MOS管K1的漏極連接至電源端，所述MOS管K1的柵極分別與第一穩(wěn)壓管ZD1的陰極端和第二穩(wěn)壓管ZD2的陰極端相連接，所述MOS管K1的源極分別與第一穩(wěn)壓管ZD1的陽(yáng)極端和降壓轉(zhuǎn)換器U1的漏極端相連接，所述降壓轉(zhuǎn)換器U1的源極端分別與第二穩(wěn)壓管ZD2的陽(yáng)極端、第二二極管D2的負(fù)極端和變壓器T1的初級(jí)繞組第一端相連接，所述降壓轉(zhuǎn)換器U1的反饋端通過(guò)第二電阻R2連接至第三二極管D3的負(fù)極端，所述降壓轉(zhuǎn)換器U1的反饋端通過(guò)第三電阻R3連接至降壓轉(zhuǎn)換器U1的源極端，所述第三二極管D3的負(fù)極端通過(guò)第四電容C4連接至降壓轉(zhuǎn)換器U1的源極端，所述降壓轉(zhuǎn)換器U1的旁路端通過(guò)第三電容C3連接至降壓轉(zhuǎn)換器U1的源極端。

本實(shí)用新型實(shí)施例中，所述MOS管K1為增強(qiáng)型NMOS管K1，所述變壓器T1為高頻變壓器T1，所述第二二極管D2為續(xù)流二極管，所述第一電容C1和第二電容C2均為電解電容。所述降壓轉(zhuǎn)換芯片可采用ST的VIPER系列和PI的LNK30X系列實(shí)現(xiàn)。

本實(shí)用新型具體實(shí)施例中，所述MOS管K1采用800V耐壓MOSFET，與降壓轉(zhuǎn)換器U1分別承擔(dān)一部分電壓，所述第二穩(wěn)壓管ZD2采用600V穩(wěn)壓二極管，為降壓轉(zhuǎn)換器U1提供600V鉗位電壓，保證降壓轉(zhuǎn)換器U1最大輸入電壓不超600V。第一穩(wěn)壓管ZD1為MOS管K1的柵極電壓鉗位穩(wěn)壓二極管，一般為18V穩(wěn)壓二極管，為MOS管K1提供柵極開(kāi)通電壓和保護(hù)。因此MOS管K1、第二穩(wěn)壓管ZD2和降壓轉(zhuǎn)換器U1組成的疊加電路最高可承受電壓為800V+600V=1400V。

通電時(shí)，MOS管K1關(guān)閉，輸入電源通過(guò)第一電阻R1，第一穩(wěn)壓管ZD1為降壓轉(zhuǎn)換器U1提供啟動(dòng)電流。

如果輸入電壓不到600V，則第二穩(wěn)壓管ZD2不工作，第一穩(wěn)壓管ZD1為MOS管K1提供18V柵極電壓，MOS管K1恒導(dǎo)通，降壓轉(zhuǎn)換器U1工作在PWM開(kāi)關(guān)狀態(tài)。

如果輸入電壓超過(guò)600V，則第二穩(wěn)壓管ZD2進(jìn)入鉗位狀態(tài)。降壓轉(zhuǎn)換器U1內(nèi)置MOSFET開(kāi)通瞬間，電流經(jīng)第一電阻R1、第一穩(wěn)壓管ZD1流到降壓轉(zhuǎn)換器U1。其中第一穩(wěn)壓管ZD1處于反向鉗位狀態(tài)，其兩端電壓為其鉗位電壓18V，即MOS管K1柵極電壓為18V，MOS管K1導(dǎo)通，降壓轉(zhuǎn)換器U1電流即轉(zhuǎn)為由MOS管K1導(dǎo)通提供。降壓轉(zhuǎn)換器U1內(nèi)置MOSFET關(guān)斷瞬間，電流流過(guò)MOS管K1、第一穩(wěn)壓管ZD1，第二穩(wěn)壓管ZD2。其中第一穩(wěn)壓管ZD1為正向?qū)?，所以第一穩(wěn)壓管ZD1兩端電壓為0.7V，即MOS管K1柵極電壓為-0.7V，MOS管K1關(guān)閉，第二穩(wěn)壓管ZD2處于鉗位狀態(tài)，鉗位電壓為600V，MOS管K1分擔(dān)其余電壓。當(dāng)電流達(dá)到降壓轉(zhuǎn)換器U1內(nèi)部限值時(shí)，儲(chǔ)存在變壓器T1中的能量開(kāi)始釋放，即電路通過(guò)變壓器T1輸出非隔離低壓電源，在第一降壓輸出端LVDC1和第二降壓輸出端LVDC2輸出分別設(shè)定電壓值15V和5V。所述第二二極管D2為變壓器T1的初級(jí)繞組提供電流續(xù)流回路。

以上是對(duì)本實(shí)用新型的較佳實(shí)施進(jìn)行了具體說(shuō)明，但本實(shí)用新型創(chuàng)造并不限于所述實(shí)施例，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違背本實(shí)用新型精神的前提下還可做作出種種的等同變形或替換，這些等同的變形或替換均包含在本申請(qǐng)權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)。