電動汽車用直流變換器中的次級整流吸收電路的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及電動汽車中的直流變換器，尤其涉及到直流變換器中的次級整流吸收電路。
【背景技術】
[0002]電動汽車以車載電池為供電電源，一般車載電池的電壓高達數百伏，所以電動汽車中都配備有直流變換器，用以將車載電池的數百伏電壓降至12V或24V，為電動汽車中的用電設備如⑶、前后車燈、雨刷等供電。直流變換器中主變壓器的一對次級繞組上分別連接有由一個整流MOS功率開關管構成的結構相同的半橋整流電路，二個半橋整流電路構成一個全橋整流電路，通常都使用PWM控制芯片——如美國德州儀器公司(TexasInstruments)的UCC28950芯片來控制和驅動一對整流MOS功率開關管的開關整流工作，即:二個整流MOS功率開關管的柵極與PWM控制芯片的二個控制信號輸出端分別相連接。由于在整流MOS功率開關管的關斷瞬間會產生反電動勢尖峰值，因此通常都會使用阻容吸收電路來吸收和抑制該尖峰反電動勢，即:在整流MOS功率開關管的源極和漏極之間并聯由吸收電容和吸收電阻串聯構成的吸收電路。上述傳統阻容吸收電路的缺點是:雖然在整流MOS功率開關管關斷時能吸收和抑制尖峰反電動勢，但是在整流MOS功率開關管的正常導通工作期間，該阻容吸收電路仍然會消耗電能，就會增加整個直流變換器的損耗和發熱量。
【發明內容】
[0003]本發明的目的是:提供一種能有效減少整個直流變換器的損耗和發熱量的電動汽車用直流變換器中的次級整流吸收電路。
[0004]為實現上述目的，本發明采用了以下技術方案。
[0005]電動汽車用直流變換器中的次級整流吸收電路，包括:連接在直流變換器中主變壓器的次級繞組的整流功率開關管，整流功率開關管的柵極與PWM控制芯片的控制信號輸出端相連接，在整流功率開關管的柵極和源極之間連接有放電電阻R1，其特點是:吸收電容Cl和吸收電阻R3串聯后構成吸收支路，吸收支路的一端與整流功率開關管的漏極相連接，吸收支路的另一端串聯一個開關模塊后與整流功率開關管的源極相連接；所述開關模塊與所述整流功率開關管交替著導通和關斷，這樣，當整流功率開關管處于導通整流狀態時，開關模塊處于關斷狀態而使吸收支路處于開路狀態；當整流功率開關管處于關斷狀態時，開關模塊處于導通狀態而使吸收支路能夠吸收和抵制尖峰反電動勢。
[0006]進一步地，前述的電動汽車用直流變換器中的次級整流吸收電路，其中:所述整流功率開關管為NMOS管，所述開關模塊的結構為:PM0S管的漏極與吸收支路的另一端相連接，PMOS管的源極與NMOS管的源極相連接，驅動電容C2連接在PMOS管的柵極和NMOS管的柵極之間，放電電阻R2和鉗位二極管Dl并聯后再并接在PMOS管的柵極和源極之間。
[0007]本發明的有益效果是:由于開關模塊與所述整流功率開關管交替著導通和關斷，這樣，由吸收電容Cl和吸收電阻R3串聯構成的吸收支路只在整流功率開關管關斷時工作、而在整流功率開關管正常導通期間不工作，即:在整流功率開關管導通時吸收支路不產生消耗，從而大大減少了整個直流變換器的損耗和發熱量。
【附圖說明】
[0008]圖1是本發明的結構原理示意圖。
【具體實施方式】
[0009]下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步的說明。由于直流變換器中主變壓器T的一對次級繞組上分別連接的由一個NMOS整流功率開關管構成的半橋整流電路結構相同，因此圖1中僅示意性地表示出了其中一個由NMOS整流功率開關管構成的下半橋整流吸收電路，不再贅述另一個上半橋整流吸收電路。
[0010]如圖1所示，所述的電動汽車用直流變換器中的次級整流吸收電路，包括:連接在直流變換器中主變壓器T的一個次級繞組的整流功率開關管Ql，整流功率開關管Ql的柵極與PWM控制芯片的控制信號輸出端相連接，在實際應用中可采用美國德州儀器公司(TexasInstruments)的UCC28950芯片，實際應用中也可采用其它功能相同或相近的芯片；在整流功率開關管Ql的柵極和源極之間連接有放電電阻Rl，吸收電容Cl和吸收電阻R3串聯后構成吸收支路，吸收支路的一端與整流功率開關管Ql的漏極相連接，吸收支路的另一端串聯一個開關模塊后與整流功率開關管Ql的源極相連接；所述開關模塊與所述整流功率開關管Ql交替著導通和關斷，這樣，當整流功率開關管處于導通整流狀態時，開關模塊處于關斷狀態而使吸收支路處于開路狀態；當整流功率開關管處于關斷狀態時，開關模塊處于導通狀態而使吸收支路能夠吸收和抵制尖峰反電動勢。本實施例中，所述整流功率開關管Ql為NMOS管，所述開關模塊的結構為:PM0S管Q2的漏極與吸收支路的另一端相連接，PMOS管Q2的源極與NMOS管Ql的源極相連接，驅動電容C2連接在PMOS管Q2的柵極和NMOS管Ql的柵極之間，放電電阻R2和鉗位二極管Dl并聯后再并接在PMOS管Q2的柵極和源極之間，即鉗位二極管Dl的正極與PMOS管Q2的柵極相連接。
[0011]本發明所述的吸收電路的工作原理如下:當PWM控制芯片的控制信號輸出端輸出高電平驅動信號時，NMOS管Ql導通，PMOS管Q2的柵極由鉗位二極管Dl鉗位在二極管的導通電壓，因此PMOS管Q2關斷而不導通，此時高電平驅動信號就對驅動電容C2進行充電，這樣NMOS管Ql就處于導通整流狀態，而此時由吸收電容Cl和吸收電阻R3串聯構成的吸收支路處于開路狀態，吸收支路不工作無損耗。當PWM控制芯片的控制信號輸出端輸出低電平驅動信號時，NMOS管Ql關斷，驅動電容C2為PMOS管Q2柵極提供負驅動電壓，鉗位二極管Dl反向截止，這樣PMOS管Q2就處于導通狀態，這樣由吸收電容Cl和吸收電阻R3串聯構成的吸收支路就開始工作；在此過程中，驅動電容C2通過放電電阻R2進行放電，當驅動電容C2的電壓高于PMOS管Q2的柵極開通電壓時，PMOS管Q2關斷，吸收支路又處于開路狀態。
[0012]在實際工作中，可以對驅動電容C2和放電電阻R2的參數進行調整，使得吸收支路只在產生尖峰反電動勢的瞬間工作，從而能有效地大大降低吸收支路的損耗，最終能大大減少整個直流變換器的損耗和發熱量。
【主權項】
1.電動汽車用直流變換器中的次級整流吸收電路，包括:連接在直流變換器中主變壓器的次級繞組的整流功率開關管，整流功率開關管的柵極與PWM控制芯片的控制信號輸出端相連接，在整流功率開關管的柵極和源極之間連接有放電電阻R1，其特征在于:吸收電容Cl和吸收電阻R3串聯后構成吸收支路，吸收支路的一端與整流功率開關管的漏極相連接，吸收支路的另一端串聯一個開關模塊后與整流功率開關管的源極相連接；所述開關模塊與所述整流功率開關管交替著導通和關斷，這樣，當整流功率開關管處于導通整流狀態時，開關模塊處于關斷狀態而使吸收支路處于開路狀態；當整流功率開關管處于關斷狀態時，開關模塊處于導通狀態而使吸收支路能夠吸收和抵制尖峰反電動勢。
2.根據權利要求1所述的電動汽車用直流變換器中的次級整流吸收電路，其特征在于:所述整流功率開關管為NMOS管，所述開關模塊的結構為:PM0S管的漏極與吸收支路的另一端相連接，PMOS管的源極與NMOS管的源極相連接，驅動電容C2連接在PMOS管的柵極和NMOS管的柵極之間，放電電阻R2和鉗位二極管Dl并聯后再并接在PMOS管的柵極和源極之間。
【專利摘要】本發明公開了一種電動汽車用直流變換器中的次級整流吸收電路，包括：連接在直流變換器中主變壓器的次級繞組的整流功率開關管，整流功率開關管的柵極與PWM控制芯片的控制信號輸出端相連接，在整流功率開關管的柵極和源極之間連接有放電電阻R1,吸收電容C1和吸收電阻R3串聯后構成吸收支路，吸收支路的一端與整流功率開關管的漏極相連接，吸收支路的另一端串聯一個開關模塊后與整流功率開關管的源極相連接；所述開關模塊與所述整流功率開關管交替著導通和關斷。本發明的優點是：能大大減少整個直流變換器的損耗和發熱量。
【IPC分類】H02M1-32
【公開號】CN104734480
【申請號】CN201510087737
【發明人】嚴為人, 景曉瑜
【申請人】張家港市華為電子有限公司
【公開日】2015年6月24日
【申請日】2015年2月26日