【技术实现步骤摘要】
本申请涉及钳位电路技术，尤其涉及一种无源钳位尖峰吸收电路。
技术介绍
1、在现代电力电子技术中，开关电源的广泛应用不仅推动了电源技术的发展，也带来了一系列相关的技术挑战。尤其是在开关电源的开关过程中，由于变压器和导线的寄生电感，会在开关管两端产生高的尖峰电压。这些尖峰电压若未得到妥善处理，会对开关管造成过高的电应力，进而导致开关管损坏，影响整个电源的可靠性和稳定性。
2、针对上述问题，相关技术中存在多种尖峰电压吸收技术。例如rcd吸收电路(由电阻rs、电容cs和二极管vds构成)，该电路通过电阻、电容和二极管的组合来吸收并消散由开关操作产生的尖峰能量。又例如有源钳位电路，通过专用的驱动和控制电路，实现对吸收能量的再利用。
3、但是，rcd吸收电路虽然结构简单，但由于其工作原理是利用耗能元件消耗尖峰能量，从而降低了整个开关电源的效能；有源器件也称为主动元件，从电路性质上看，有源器件有两个基本特点：1、自身消耗电能。2、除了输入信号外，还必须要有外加电源才可以正常工作。因此，有源钳位电路自身消耗电能，同时还需借助额外的电能和复杂的驱动及控制电路。这不仅提高了开关电源的整体成本，还对pcb布局的效率和灵活性造成了负面影响，综上，目前亟需一直能源利用率高、使用成本较低的尖峰吸收电路。
技术实现思路
1、本申请提供了一种无源钳位尖峰吸收电路，用于提高能源利用率、降低使用成本。
2、第一方面，本申请提供了一种无源钳位尖峰吸收电路，包括：尖峰吸收电路、控制放电
3、尖峰吸收电路包括吸收存储支路、第一控制支路；
4、吸收存储支路的输入端连接外界低电平端，输出端分别连接第一控制支路、第二控制支路、第三控制支路的输入端；
5、第一控制支路的输出端连接外界高电平端，用于在尖峰电流流入的情况下，形成外界高电平端、吸收存储支路、外界低电平端的尖峰吸收回路，使吸收存储支路吸收存储尖峰电流；在尖峰电流消失的情况下，切断尖峰吸收回路，使吸收存储支路对尖峰电流进行存储；
6、控制放电电路包括第二控制支路和第三控制支路；
7、第二控制支路的输出端连接可调稳压电路的输入端，用于将吸收存储支路存储的尖峰电流引入可调稳压电路中；
8、第三控制支路的输出端连接外界高电平端，控制端连接可调稳压电路的输出端，用于将可调稳压电路输入的基准电压进行判断，若判断结果满足预设条件，则形成外界高电平端、吸收存储支路、第三控制支路、外界低电平端的尖峰释放回路，使吸收存储支路释放尖峰电流；
9、可调稳压电路，用于将引入的尖峰电流转成为基准电压，并将基准电压回转到第三控制支路。
10、在上述实施例中，在尖峰电流发生时，尖峰吸收电路启动，其吸收存储支路可以迅速将尖峰电流吸收并存储，避免尖峰电流对开关管产生破坏。当尖峰电流消失后，第一控制支路能够及时切断尖峰吸收回路，从而锁定存储在吸收存储支路中的能量，防止能量损耗。控制放电电路通过第二控制支路将尖峰电流送入可调稳压电路后，第三控制支路则根据可调稳压电路输出的基准电压来进行逻辑判断，只有在满足预设条件时才形成尖峰释放回路，实现了可控释放。总而言之，避免了传统rcd吸收电路中耗能元件的使用，从而大幅提升了能源的利用效率。整个电路不需要借助外部能量源来驱动或控制，因此不需要额外的控制信号和外接电源，降低了对pcb布局的要求，从而进一步降低了整体使用和制造成本。
11、结合第一方面的一些实施例，在一些实施例中，第二控制支路的输出端与第三控制支路的控制端在可调稳压电路中连接；
12、可调稳压电路包括：稳压支路、第四控制支路、分压支路、限流支路；
13、分压支路的输入端与第二控制支路的输出端连接、输出端与外界低电平端连接、控制端与第四控制支路的控制端连接，用于降低可调稳压电路的电压，并降压后的基准电压传输至第四控制支路的控制端；
14、稳压支路的输入端与第二控制支路的输出端连接，输出端与第四控制支路的输入端连接；
15、第四控制支路的输出端通过限流支路连接外界低电平端；用于降压后的基准电压进行判断，若判断结果满足预设条件，则形成第二控制支路、稳压支路、第四控制支路、限流支路的稳压回路，使存储支路的电压稳定。
16、在上述实施例中，第二控制支路的输出端和第三控制支路的控制端在可调稳压电路中的连接实现了精确的电压调节功能。第二控制支路负责输出一个稳定的电压信号，这个信号随后由分压支路接收并降低至适当水平，以供第四控制支路使用。之后，第四控制支路根据分压支路输出的电压信号来判断是否需要激活稳压回路。确保了当第四控制支路检测到的电压低于预定阈值时，会通过限流支路稳定存储支路的电压，避免存储支路的电压过高，钳位存储支路的电压，达到有源钳位电路相似的效果。
17、结合第一方面的一些实施例，在一些实施例中，可调稳压电路具体包括：稳压二极管d2、达林顿管q2、分压电阻r2、分压电阻r3及限流电阻r4；
18、第二控制支路的输出端与分压电阻r3的第一端、第三控制支路的控制端共同连接；
19、第二控制支路的输出端与稳压二极管d2的正极，第三控制支路的控制端共同连接；
20、分压电阻r3的第二端与达林顿管q2基极、分压电阻r2的第一端共同连接；
21、分压电阻r2的第二端与外界低电平端连接；
22、达林顿管q2的集电极与限流电阻r4的第一端连接；
23、限流电阻r4的第二端与外界低电平端连接；
24、达林顿管q2的发射集与稳压二极管d2的负极连接。
25、在上述实施例中，稳压二极管d2用于确保电压在一个稳定的范围内，而达林顿管q2则作为一个高增益的开关，能够在接收到分压支路调整后的电压信号时提供必要的调节。同时，分压电阻r2和r3构成分压支路，起到降低电压并将其稳定输出到第四控制支路的作用。限流电阻r4则保护电路免受过大电流的损害。通过这些元件协同工作提供了一个高效、可调的稳压作用，避免存储支路的电压过高，钳位存储支路的电压，达到有源钳位电路相似的效果。
26、结合第一方面的一些实施例，在一些实施例中，存储支路的最大钳位电压为：
27、式中，vclamp为存储支路的最大钳位电压，vd2为稳压二极管d2的稳压值，vq2为达林顿管q2基极发射极结的电压，r2为分压电阻r2的电阻，r3为分压电阻r3的电阻，vbe为第三控制支路的导通电压。
28、在上述实施例中，能够确定存储支路的最大钳位电压，方便后续通过调整其他电路元件的参数，可以方便地调节这一最大钳位电压值。
29、结合第一方面的一些实施例，在一些实施例中，第一控制支路还用于在正常工作状态下，阻断外界高电平端通过存储支路与外界低电平端的电流流动。
30、在上述实施例中，第一控制支路在正常工作状态下能有效阻断高电平端与低电平端间本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种无源钳位尖峰吸收电路，其特征在于，包括：尖峰吸收电路、控制放电电路、可调稳压电路；
2.根据权利要求1所述的无源钳位尖峰吸收电路，其特征在于，所述第二控制支路的输出端与所述第三控制支路的控制端在所述可调稳压电路中连接；
3.根据权利要求1或2所述的无源钳位尖峰吸收电路，其特征在于，所述可调稳压电路具体包括：稳压二极管D2、达林顿管Q2、分压电阻R2、分压电阻R3及限流电阻R4；
4.根据权利要求3所述的无源钳位尖峰吸收电路，其特征在于：所述存储支路的最大钳位电压为：式中，Vclamp为所述存储支路的最大钳位电压，Vd2为所述稳压二极管D2的稳压值，Vq2为所述达林顿管Q2基极发射极结的电压，R2为所述分压电阻R2的电阻，R3为所述分压电阻R3的电阻，Vbe为所述第三控制支路的导通电压。
5.根据权利要求1所述的无源钳位尖峰吸收电路，其特征在于，所述第一控制支路还用于在正常工作状态下，阻断所述外界高电平端通过所述存储支路与所述外界低电平端的电流流动。
6.根据权利要求5所述的无源钳位尖峰吸收电路，其特征在于，在正常
7.根据权利要求1所述的无源钳位尖峰吸收电路，其特征在于，存储支路具体为电容C1，第一控制支路具体为二极管D1，所述第二控制支路具体为二极管D3，所述第三控制支路具体为三极管Q1。
8.根据权利要求1所述的无源钳位尖峰吸收电路，其特征在于，所述第三控制支路具体为NMOS管。
9.根据权利要求1所述的无源钳位尖峰吸收电路，其特征在于，所述可调稳压电路为稳压二极管；
...【技术特征摘要】
1.一种无源钳位尖峰吸收电路，其特征在于，包括：尖峰吸收电路、控制放电电路、可调稳压电路；
2.根据权利要求1所述的无源钳位尖峰吸收电路，其特征在于，所述第二控制支路的输出端与所述第三控制支路的控制端在所述可调稳压电路中连接；
3.根据权利要求1或2所述的无源钳位尖峰吸收电路，其特征在于，所述可调稳压电路具体包括：稳压二极管d2、达林顿管q2、分压电阻r2、分压电阻r3及限流电阻r4；
4.根据权利要求3所述的无源钳位尖峰吸收电路，其特征在于：所述存储支路的最大钳位电压为：式中，vclamp为所述存储支路的最大钳位电压，vd2为所述稳压二极管d2的稳压值，vq2为所述达林顿管q2基极发射极结的电压，r2为所述分压电阻r2的电阻，r3为所述分压电阻r3的电阻，vbe为所述第三控制支路的导通电压。
5.根据权利要求1所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员：许有联，李斌，高海优，吴涛，
申请(专利权)人：合肥慢乐科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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