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如何申请专利

技术交底书模板-功率变换电路

(一)技术交底书的要求:
□应清楚、完整地写明发明或实用新型的内容;
□使所属技术领域的普通技术人员能够根据此内容实施发明创造;
□使上述人员相信本发明确实可以解决现有技术不能解决的问题。
(二)技术交底书的具体样本如下:
 1)发明创造的名称:

具有电压箝位器件的谐振电路及其动态控制方法

 2)所属技术领域:
技术领域
      本发明涉及功率变换电路,特别是涉及一种具有电压箝位器件的谐振电路及其动态控制方法。
 3)背景技术
      3.1)详细介绍技术背景,并描述申请人所知的与发明方案最接近的已有技术(应详细介绍,以不需再去看文献即可领会该技术内容为准,如果现有技术出自专利、期刊、书籍,则提供出处);
      3.2)对现有技术存在的缺点进行客观的评述(现有技术的缺点是针对于本发明的优点来说的;如果找不出对比技术方案及其缺点,可用反推法,根据本发明的优点来找对应的缺点;本发明不能解决的缺点,不需提供;缺点可以是成本高、处理时间慢等类似问题)。
背景技术
      谐振电路是一种高效率的功率变换电路,通过谐振来达到高效率的功率变换的目的。这里所说的谐振电路,包括并联谐振电路、串联谐振电路、LLC谐振电路等所有通过开关频率来控制输出电压的电路,即:
      专利说明书附图
      其中,Vout是输出电压, fs是开关频率,C1、C2…是参与谐振过程的电容,L1、L2…是参与谐振过程的电感。这个关系式中默认的条件是,输入电压Vin保持不变
      图1是一个典型的谐振电路。其中L2可以是单独的电感,也可以是T1的寄生电感;Lr可以是单独的电感,也可以是T1的寄生电感。
      其典型工作过程是:通过Cr和Lr的谐振过程,来输出传递能量;其中L2也可以参与谐振过程。
      在现有的拓扑中,如果输出的负载从有比较大的变化,或者输出的电压从一定输出电压跳变到另一输出电压,或者输出短路瞬间,由于固有的谐振过程,在Cr上会产生较高的谐振电压,同时Lr上会有较大的谐振电流。
      这个谐振过程会产生较高的电压应力和电流应力,有可能会对电路的可靠性产生危害。   
 4)发明内容:
      4.1)正面描述本发明所要解决的技术问题(对应现有技术的所有缺点;本发明解决不了的,不需提供);
      4.2)清楚完整的叙述发明创造的技术方案,应结合工艺流程图、原理框图、电路图、仿真图、布局图、设备结构图进行说明(越详细越好,可与第6部分合写;发明中每一功能的实现都要有相应的技术实现方案,不能只有原理,也不能只做功能介绍;需要详细提供与现有技术的区别技术和关联技术;每个附图都应有对应的文字描述,以他人不看附图即可明白技术方案为准;所有英文缩写都应中文注释):
      对于机械产品的发明创造应详细说明每一个结构零部件的形状、构造、部件之间的连接关系、空间位置关系、工作原理等;
      对于电器产品应描述电器元件的组成、连接关系;
      对于无固定形状和结构的产品,如粉状或流体产品、化学品、药品,应描述其组分及其含量、制造工艺条件和工艺流程等;
      对于方法发明,应描述操作步骤、工艺参数等;
      4.3)简单点明本发明的关键点和欲保护点(逐项列出1、2、3、、、),并简单介绍与最好的现有技术相比,本发明有何优点(一两个自然段即可;结合技术方案来描述,做到有理有据,即用推理或因果关系的方式推理说明;可以对应所要解决的技术问题或发明目的来描述)。
发明内容
      本发明的主要目的就是针对现有技术的不足,提供一种具有电压箝位器件的谐振电路及其动态控制方法,对谐振时的过压进行箝位来降低谐振的峰值,提高电路工作可靠性。
      为实现上述目的,本发明采用以下技术方案:
一种具有电压箝位器件的谐振电路, 包括谐振电容和谐振电感,以及并联连接在所述谐振电容和/或谐振电感上的电压箝位器件。
      优选地,所述电压箝位器件选自TVS(Transient Voltage Suppressor,瞬态电压抑制器)管、稳压二极管和压敏电阻。
      优选地, 还包括串联连接在所述电压箝位器件上的电流限制器件。
      优选地,所述谐振电路为不对称半桥谐振电路、对称半桥谐振电路、全桥谐振电路或三电平谐振电路。
      一种谐振电路的动态控制方法,所述谐振电路包括谐振电容和谐振电感,所述方法包括:通过并联连接在所述谐振电容和/或谐振电感上的电压箝位器件对谐振过程中的过压进行箝位。
      优选地, 所述电压箝位器件选自TVS管、稳压二极管和压敏电阻。
      优选地, 所述方法还包括:通过串联连接在所述电压箝位器件上的电流限制器件对谐振过程中的电流进行限制。
      优选地,所述谐振电路为不对称半桥谐振电路、对称半桥谐振电路、全桥谐振电路或三电平谐振电路。
本发明有益的技术效果是:
      根据本发明,通过在谐振电路的谐振电容或谐振电感上并联连接一个电压箝位器件,对谐振过程中的过压进行箝位,藉此能够降低谐振的峰值,避免出现较高的谐振电压而导致较高的电压应力和电流应力,从而有效地保护了电路,提高了电路工作的可靠性。
 5)附图:实用新型专利必须提供附图,附图中构成件可以有标记,尺寸和参数不必标注。
附图说明
      图1为一个典型的谐振电路原理图;
      图2为本发明一种实施例的不对称半桥谐振电路原理图;
      图3为图2中的谐振电容并联连接TVS管的原理图;
      图4为图2中的谐振电容并联连接压敏电阻的原理图;
      图5为本发明另一种实施例的不对称半桥谐振电路原理图,其中谐振电感并联连接TVS管;
      图6为本发明一种实施例的对称半桥谐振电路原理图;
      图7为本发明一种实施例的全桥谐振电路原理图;
      图8为本发明一种实施例的三电平谐振电路原理图;
      本发明的特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。
 6)优选具体实施方式(可与第4部分合写;尽量写明所有同样能完成发明目的的替代方案,所述替代可以是部分结构、器件、方法步骤的替代,也可以是完整的技术方案):
      对于产品发明应描述产品构成、电路构成或者化学成分、各部分之间的相互关系、工作过程或操作步骤;对于方法发明应写明步骤、参数、工艺条件等,可提供多个具体实施方式。
具体实施方式:
      请参考图2,一种实施例的不对称半桥谐振电路包括谐振电容Cr和谐振电感Lr,以及并联连接在谐振电容Cr上的电压箝位器件CP。工作时,电压箝位器件CP对谐振过程中谐振电容Cr上的过压进行箝位,降低谐振峰值,避免出现较高的谐振电压而导致较高的电压应力和电流应力,从而提高电路工作的可靠性。
      请参考图3,该实施例中,图2所示的电压箝位器件CP可以是单向或双向的TVS管Ds。
      请参考图4,该实施例中,图2所示的电压箝位器件CP可以是单向或双向的压敏电阻R1。
      请参考图5,该实施例与图2所示的不对称半桥谐振电路不同在于,电压箝位器件并联连接在谐振电感Lr上而不是谐振电容上。该电压箝位器件优选采用TVS管Ds。
      在另一些的实施例中,除了设置有电压限制器件外,还在电压限制器件上串联连接电阻、电感等电流限制器件,以对谐振过程中的电流进行限制。
      在另一些的实施例中,电压箝位器件还可以是单向或双向的稳压二极管。
      本发明的谐振电路不仅包括前述的不对称半桥谐振电路、还包括(但不限于)对称半桥谐振电路、全桥谐振电路和三电平谐振电路。
      图6展示了一种实施例的对称半桥谐振电路,其包括两个谐振电容Cr1、Cr2,在谐振电容Cr1、Cr2上分别并联连接有TVS管Ds3、Ds4。
      图7展示了一种实施例的全桥谐振电路,其包括谐振电容Cr,在谐振电容Cr上并联连接有TVS管Ds。
图8展示了一种实施例的三电平谐振电路,其包括谐振电容Cr,在谐振电容Cr上并联连接有TVS管Ds。
      在另一方面,本发明还提出一种谐振电路的动态控制方法,该方法包括:通过并联连接在该谐振电路中的谐振电容和/或谐振电感上的电压箝位器件对谐振过程中的过压进行箝位。
      优选地, 所述电压箝位器件选自TVS管、稳压二极管和压敏电阻。
      优选地, 所述方法还包括:通过串联连接在所述电压箝位器件上的电流限制器件对谐振过程中的电流进行限制。
      本发明控制方法的多种实施例可参考前述谐振电路实施例的内容来具体实施,例如,该方法既可以应用于对称或不对称半桥电路,也可以在全桥电路、各种三电平的变形电路上实现,此处不再赘述。
      以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明,不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干简单推演或替换,都应当视为属于本发明的保护范围。


专利说明书附图 


专利说明书附图
图1

专利说明书附图
专利说明书附图
图2

专利说明书附图
图3

专利说明书附图
图4

专利说明书附图
图5

专利说明书附图

图6
专利说明书附图
图7
专利说明书附图
图8