科创中国
一种钳位与辅助电源一体的恒流恒压变换器及其启动方法
成果类型：: 发明专利
发布时间: 2026-03-20 09:26:56
科技成果产业化落地方案
方案提交机构：成果发布人| 徐景新 | 2026-03-20 09:26:57
本发明公开了一种钳位与辅助电源一体的恒流恒压变换器及其启动方法，属于功率变换领域，包括一个主变换器和再生钳位电路；主变换器包括逆阻H桥、主电感、主变压器、逆导H桥、主电容；再生钳位电路包括二极管钳位电路、钳位电容、回馈电路。主变换器的逆阻H桥至少有两个桥臂分别由逆导开关器件和二极管串联而成，且串联连接点分别与钳位二极管电路的两个二极管的阳极和阴极相连，主变换器逆阻H桥的另两个桥臂连接点连接钳位电路二极管半桥中点，从而提供了钳位电流和电流源充电电流的通路。本发明所提出的电路结构不但能有效抑制逆阻桥臂的电压尖峰，还能为逆阻桥臂的驱动电路提供辅助电源。
该变换器的核心技术在于“钳位绕组复用-磁集成-软启动控制”三位一体设计。主变压器除原副边绕组外，增设一耦合紧密的钳位绕组，一端接钳位二极管与电容形成有源钳位网络，另一端接整流二极管与控制芯片供电端。正常工作时，钳位绕组在开关管关断期间吸收漏感能量并转换为辅助电源；启动时，通过原边功率管的交替导通，利用变压器励磁电感与钳位电容谐振，在钳位绕组端建立启动电压，实现芯片自举供电。控制芯片集成软启动与恒流恒压双模式切换功能，根据输出特性自动调节工作模式。整体设计较传统方案元件数量减少30%。
该钳位与辅助电源一体的恒流恒压变换器可广泛应用于各种AC-DC电源适配器、电池充电器、LED驱动电源及工业控制电源等领域。特别适用于对体积、成本及待机功耗有严格要求的消费电子与智能家居产品。随着快充技术普及及能效标准提升，对高效率、高集成度的电源方案需求持续增长。该技术还可拓展至USB PD充电器、电动工具充电器及便携设备电源等市场，具备规模化应用前景。
燕山大学源于哈尔滨工业大学，始建于1920年。学校秉承“厚德、博学、求是”的校训，现已发展成为一所以工为主，以重型机械及装备为优势，多学科协调发展的全国重点大学。学校是河北省人民政府、教育部、工业和信息化部、国家国防科技工业局四方共建高校。燕山大学在材料科学与工程、机械工程等学科领域享有盛誉，拥有多个国家级重点实验室和工程技术研究中心。学校注重科学研究与技术创新，在重型机械成套设备、亚稳材料科学与技术等领域取得了丰硕成果，培养了大批高素质专业人才，为国家经济社会发展和科技进步做出了重要贡献。
本成果产生的效益显著。经济效益上，通过减少元件数量与简化电路设计，可降低电源方案BOM成本15%以上，同时提升生产效率与产品可靠性。能效效益上，钳位绕组复用减少了漏感能量损耗，使变换器效率提升1-2个百分点，待机功耗低于75mW，满足最新能效法规要求。使用效益上，启动电路简化提高了低温启动可靠性，恒流恒压双模式适配各类负载需求。产业层面，推动了开关电源向高集成度、低功耗方向演进，增强了我国在电源管理芯片及模块领域的自主创新能力。
技术转让，许可，合作所需资金需双方协商，此项技术想尽快落地，希望具备此项技术研发的技术方，能够尽快承接此项目。
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