亚洲狠狠干,亚洲国产福利精品一区二区,国产八区,激情文学亚洲色图

一種dc-dc變換器的制作方法

文檔序號:7436983閱讀:214來源:國知局
專利名稱:一種dc-dc變換器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種DC-DC變換器。
背景技術(shù)
同步整流技術(shù)的出現(xiàn)提高DC-DC變換器的效率,圖1是現(xiàn)有技術(shù)中一種典型的采 用同步整流技術(shù)的DC-DC變換器的結(jié)構(gòu)示意圖。在圖1所示的實施例中,存在著以下關(guān)系公式VIN*D*NS/NP = VOUT (式 1)VGS = VOUT/(I-D)(式 2)其中,VIN:輸入電壓;D 該輸入電壓的工作占空比;NP 變壓器原邊匝數(shù);NS 變 壓器副邊匝數(shù);VOUT 輸出電壓;VGS是Q2的驅(qū)動電壓。從上述式1可知,當(dāng)VIN增大時,D會變?。粡纳鲜鍪?可知當(dāng)D變小,VGS也會變 小。這樣,當(dāng)輸入高壓時,占空比D將會變小,Q3的VGS電壓將會變低,存在整流管Q3 的VGS電壓過低,同步整流MOS管Q3不能夠完全導(dǎo)通,使提高效率的目的無法達到。為了解決圖1中Q3在輸入高壓時不能完全導(dǎo)通的問題,如圖2所示,現(xiàn)有技術(shù)有 一新的實施例。其中,同步整流管Q3的VGS電壓為兩組繞組電壓相疊加,可以用來解決圖 1中出現(xiàn)的Q3驅(qū)動電壓不足的問題。不過,圖1和圖2所示的實施例都有其使用的局限性,即Ql的驅(qū)動電壓VGS的電 壓應(yīng)低于Ql的驅(qū)動電壓VGS。當(dāng)輸出電壓較高時,Ql的驅(qū)動電壓VGS過高,超出器件本身 的規(guī)格范圍,致使其損壞。為了解決此問題,現(xiàn)有技術(shù)對圖1和圖B中存在的缺陷進行了改 進,使用單獨的驅(qū)動繞組對Ql,Q3進行驅(qū)動,如下圖3。在圖3中,當(dāng)原邊的開關(guān)管Q2開通時,輔助繞組L2對Ql進行驅(qū)動;當(dāng)原邊開關(guān)管 Q2關(guān)斷時,輔助繞組Ll對Q3進行驅(qū)動。使用圖3的中方法,通過控制驅(qū)動繞組L2,Ll的 匝數(shù)可以用來調(diào)節(jié)Ql與Q3的驅(qū)動電壓,解決圖1和圖2中出現(xiàn)的問題。但是,隨著電源技術(shù)的發(fā)展,對電源的各項要求也越來越高,尤其是要求是其小型 化和高功率密度。在電源小型化的過程中,圖3中輔助繞組Li,L2占了變壓器很大一部分 空間,制約了變壓器的小型化,從而嚴(yán)重制約了 DC-DC變換器的體積的小型化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種進一步小型化,并且能夠具有較高的效率 和可靠性的DC-DC變換器。對此,本發(fā)明提供一種DC-DC變換器,包括輸入部,和通過變壓器耦合的輸出部;所述輸入部包括與所述變壓器原邊并聯(lián)耦合的磁復(fù)位電路,和其漏極與所述變 壓器原邊串聯(lián)耦合的第三MOS管,所述第三MOS管的源極耦合到地;所述輸出部包括第一MOS管、第二MOS管、第四MOS管、二極管、第一輔助繞組、第二輔助繞組、濾波電感和濾波電容;所述第一輔助繞組和第二輔助繞組串聯(lián)并與所述變壓器的原邊相耦合;所述第一 MOS管的漏極與所述變壓器的副邊的耦合,其柵極分別與所述 第二輔助繞組一端、第四MOS管的柵極和二極管的正端相耦合,其源極分別與所述第二 MOS 管的源極、濾波電容的一端、第四MOS管的源極和二極管的負端相耦合;所述第二 MOS管的 漏極分別與所述變壓器的副邊和所述濾波電感相耦合,其柵極與所述第一輔助繞組耦合; 所述濾波電容的一端分別與所述濾波電感串聯(lián)耦合;所述第四MOS管的漏極分別與第一輔 助繞組和第二輔助繞組相耦合。另外還提供一種DC-DC變換器,包括輸入部,和通過變壓器耦合的輸出部;所述輸入部包括與所述變壓器原邊并聯(lián)耦合的磁復(fù)位電路,和其漏極與所述變 壓器原邊串聯(lián)耦合的第三MOS管,所述第三MOS管的源極耦合到地;所述輸出部包括第一 MOS管、第二 MOS管、第四MOS管、第五MOS管、第一輔助繞 組、第二輔助繞組、濾波電感和濾波電容;所述第一輔助繞組和第二輔助繞組串聯(lián)并與所述 變壓器的原邊相耦合;所述第一 MOS管的漏極與所述變壓器的副邊的耦合,其柵極分別與 所述第二輔助繞組一端、第四MOS管的柵極和第五MOS管的漏極相耦合,其源極分別與所述 第二 MOS管的源極、濾波電容的一端、第四MOS管的源極和第五MOS管的源極相耦合;所述 第二 MOS管的漏極分別與所述變壓器的副邊和所述濾波電感相耦合,其柵極與所述第一輔 助繞組耦合;所述濾波電容的一端分別與所述濾波電感串聯(lián)耦合;所述第四MOS管的漏極 分別與第五MOS管的柵極、第一輔助繞組和第二輔助繞組相耦合。另外還提供一種DC-DC變換器,包括輸入部,和通過變壓器耦合的輸出部;所述輸入部包括與所述變壓器原邊并聯(lián)耦合的磁復(fù)位電路,和其漏極與所述變 壓器原邊串聯(lián)耦合的第三MOS管,所述第三MOS管的源極耦合到地;所述輸出部包括第一 MOS管、第二 MOS管、第四MOS管、第五MOS管、第一輔助繞 組、第二輔助繞組、濾波電感和濾波電容;所述第一輔助繞組和第二輔助繞組串聯(lián)并與所述 變壓器的原邊相耦合;所述第一 MOS管的漏極與所述變壓器的副邊的耦合,其柵極分別與 所述第二輔助繞組一端、第四MOS管的柵極和第五MOS管的漏極相耦合,其源極分別與所述 第二 MOS管的源極、濾波電容的一端、第四MOS管的源極和第五MOS管的源極相耦合;所述 第二 MOS管的漏極分別與所述變壓器的副邊和所述濾波電感相耦合,其柵極分別與所述第 一輔助繞組和第五MOS管的柵極相耦合;所述濾波電容的一端分別與所述濾波電感串聯(lián)耦 合;所述第四MOS管的漏極分別與第一輔助繞組和第二輔助繞組相耦合。與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的技術(shù)方案的優(yōu)點在于,由于第一輔助繞組和第二輔助 繞組可以分時復(fù)用,可以進一步壓縮其繞組的圈數(shù),減少其體積。另外,由于第一 MOS管低 于第二 MOS管的柵極電壓不相同,也進一步提高了其可靠性。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)中DC-DC變換器一種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖;圖2是現(xiàn)有技術(shù)中DC-DC變換器另一種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖;圖3是現(xiàn)有技術(shù)中DC-DC變換器另一種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖;圖4是本發(fā)明DC-DC變換器一種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖;圖5是圖4所示實施例一種工作示意圖6是圖4所示實施例另一種工作示意圖;圖7是圖4所示實施例的各點電壓的工作示意圖;圖8是本發(fā)明DC-DC變換器另一種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖;圖9是本發(fā)明DC-DC變換器另一種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖,對本發(fā)明的較優(yōu)的實施例作進一步的詳細說明如圖4所示,為本發(fā)明的一種實施例。以下將結(jié)合圖5、圖6和圖7對其工作做進
一步說明。當(dāng)輔助繞組的正同名端電壓高于負同名端時,輔助MOS管Q4的G極電壓高于S極 電壓,S極和D極相通,輔助繞組的抽頭被輔助MOS管Q4鉗位到地,二極管Dl反向截止。輔 助繞指正同名端的高電壓給一對同步整流MOS管之一的Ql的柵極供電,使其S極和D極導(dǎo) 通;另外一個同步整流管Q2的柵極電壓為負電壓,其S極和D極截止。當(dāng)輔助繞組的正同名端電壓低于負同名端時,輔助MOS管的S極和D極之間截止, 輔助繞組的正同名端被二極管Dl鉗位到輸出地,一對同步整流MOS管之一 Ql的S極和D 極之間截止;輔助繞組的負同名端給一對同步整流MOS管之一的Q2的柵極供電,使其S極 和D極導(dǎo)通。以上過程構(gòu)成一個完整的開關(guān)周期。其工作時各點的電壓如圖7所示。其中圖5是圖7中Tl時刻的電流示意圖,而圖 6是圖7中T2時刻的電流示意圖。在T2工作時間段內(nèi),同步整流管Q2的VGS電壓為輔助繞組Ll和L2串聯(lián)產(chǎn)生的 電壓。在現(xiàn)有技術(shù)中的同步整流管Q2的VGS電壓是輔助繞組Ll單獨產(chǎn)生。上述實施例可 以減少輔助繞組Ll的匝數(shù),提高變壓器的使用率。在T2工作時間段內(nèi),同步整流管Ql負的VGS電壓沒有負向電壓,減少了 Ql的驅(qū) 動功耗。該實施例使用范圍廣,在輸出高壓或者低壓的情況下,可以通過調(diào)節(jié)輔助繞組L2 和Ll的匝數(shù),都可以使同步整流管Ql和Q2的驅(qū)動電壓VGS工作在一個合理范圍.上述實施例中,電路簡單高效。圖8和圖9是對上述實施例的一種等效變化的實施例。以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實施方式對本發(fā)明所作的進一步詳細說明,不能認定 本發(fā)明的具體實施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在 不脫離本發(fā)明構(gòu) 思的前提下,還可以做出若干簡單推演或替換,都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的 保護范圍。
權(quán)利要求
一種DC-DC變換器,其特征在于,包括輸入部,和通過變壓器耦合的輸出部;所述輸入部包括與所述變壓器原邊并聯(lián)耦合的磁復(fù)位電路,和其漏極與所述變壓器原邊串聯(lián)耦合的第三MOS管,所述第三MOS管的源極耦合到地;所述輸出部包括第一MOS管、第二MOS管、第四MOS管、二極管、第一輔助繞組、第二輔助繞組、濾波電感和濾波電容;所述第一輔助繞組和第二輔助繞組串聯(lián)并與所述變壓器的原邊相耦合;所述第一MOS管的漏極與所述變壓器的副邊的耦合,其柵極分別與所述第二輔助繞組一端、第四MOS管的柵極和二極管的正端相耦合,其源極分別與所述第二MOS管的源極、濾波電容的一端、第四MOS管的源極和二極管的負端相耦合;所述第二MOS管的漏極分別與所述變壓器的副邊和所述濾波電感相耦合,其柵極與所述第一輔助繞組耦合;所述濾波電容的一端分別與所述濾波電感串聯(lián)耦合;所述第四MOS管的漏極分別與第一輔助繞組和第二輔助繞組相耦合。
2.—種DC-DC變換器,其特征在于,包括輸入部,和通過變壓器耦合的輸出部;所述輸入部包括與所述變壓器原邊并聯(lián)耦合的磁復(fù)位電路,和其漏極與所述變壓器 原邊串聯(lián)耦合的第三M0S管,所述第三M0S管的源極耦合到地;所述輸出部包括第一 M0S管、第二 M0S管、第四M0S管、第五M0S管、第一輔助繞組、 第二輔助繞組、濾波電感和濾波電容;所述第一輔助繞組和第二輔助繞組串聯(lián)并與所述變 壓器的原邊相耦合;所述第一 M0S管的漏極與所述變壓器的副邊的耦合,其柵極分別與所 述第二輔助繞組一端、第四M0S管的柵極和第五M0S管的漏極相耦合,其源極分別與所述第 二 M0S管的源極、濾波電容的一端、第四M0S管的源極和第五M0S管的源極相耦合;所述第 二 M0S管的漏極分別與所述變壓器的副邊和所述濾波電感相耦合,其柵極與所述第一輔助 繞組耦合;所述濾波電容的一端分別與所述濾波電感串聯(lián)耦合;所述第四M0S管的漏極分 別與第五M0S管的柵極、第一輔助繞組和第二輔助繞組相耦合。
3.—種DC-DC變換器,其特征在于,包括輸入部,和通過變壓器耦合的輸出部;所述輸入部包括與所述變壓器原邊并聯(lián)耦合的磁復(fù)位電路,和其漏極與所述變壓器 原邊串聯(lián)耦合的第三M0S管,所述第三M0S管的源極耦合到地;所述輸出部包括第一 M0S管、第二 M0S管、第四M0S管、第五M0S管、第一輔助繞組、第 二輔助繞組、濾波電感和濾波電容;所述第一輔助繞組和第二輔助繞組串聯(lián)并與所述變壓 器的原邊相耦合;所述第一 M0S管的漏極與所述變壓器的副邊的耦合,其柵極分別與所述 第二輔助繞組一端、第四M0S管的柵極和第五M0S管的漏極相耦合,其源極分別與所述第二 M0S管的源極、濾波電容的一端、第四M0S管的源極和第五M0S管的源極相耦合;所述第二 M0S管的漏極分別與所述變壓器的副邊和所述濾波電感相耦合,其柵極分別與所述第一輔 助繞組和第五M0S管的柵極相耦合;所述濾波電容的一端分別與所述濾波電感串聯(lián)耦合; 所述第四M0S管的漏極分別與第一輔助繞組和第二輔助繞組相耦合。
全文摘要
本發(fā)明提供一種DC-DC變換器,包括輸入部,和通過變壓器耦合的輸出部;所述輸入部包括與所述變壓器原邊并聯(lián)耦合的磁復(fù)位電路,和其漏極與所述變壓器原邊串聯(lián)耦合的第三MOS管,所述第三MOS管的源極耦合到地;所述輸出部包括第一MOS管、第二MOS管、第四MOS管、二極管、第一輔助繞組、第二輔助繞組、濾波電感和濾波電容。本發(fā)明的技術(shù)方案的優(yōu)點在于,由于第一輔助繞組和第二輔助繞組可以分時復(fù)用,可以進一步壓縮其繞組的圈數(shù),減少其體積。另外,由于第一MOS管低于第二MOS管的柵極電壓不相同,也進一步提高了其可靠性。
文檔編號H02M3/335GK101860219SQ20101018228
公開日2010年10月13日 申請日期2010年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月25日
發(fā)明者喻加, 李戰(zhàn)偉, 王智勇, 鐘啟豪 申請人:深圳市核達中遠通電源技術(shù)有限公司
網(wǎng)友詢問留言 已有0條留言
  • 還沒有人留言評論。精彩留言會獲得點贊!
1