專利名稱：一種用于小功率的軟開關(guān)同步整流buck變換器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電力變換領(lǐng)域， 具體涉及一種用于小功率的軟開關(guān)同步整流BUCK變換器。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有BUCK變換器分為普通的BUCK變換器和同步整流BUCK變換器。普通的BUCK變換器在主開關(guān)管關(guān)斷時，電感通過二極管續(xù)流，一般二極管的正向壓降為一固定值。因此變換器在大電流輸出時，此二極管上的損耗很大。傳統(tǒng)的同步整流BUCK變換器主開關(guān)管和輔助開關(guān)管的驅(qū)動互補打出，驅(qū)動之間會設(shè)置固定的死區(qū)時間，以防止兩開關(guān)管直通。開關(guān)管工作時電壓和電流有交疊，會產(chǎn)生較大的開關(guān)損耗，影響變換器效率。而對于很小功率的BUCK變換器，一般都會直接忽略其開關(guān)損耗。實際上，由于變換器本身的額定功率就很小，開關(guān)損耗的存在會占據(jù)變換器額定功率的較大比重，使得小功率BUCK變換器的效率難以達到較高的水平。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的以上問題，提供一種用于小功率的軟開關(guān)同步整流BUCK變換器，此發(fā)明使小功率同步整流BUCK變換器的主開關(guān)管和輔助開關(guān)管都能實現(xiàn)零電壓開通和判斷，提升變換器效率。為實現(xiàn)上述技術(shù)目的，達到上述技術(shù)效果，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)
本發(fā)明公開了一種用于小功率的軟開關(guān)同步整流BUCK變換器，由電源、主開關(guān)管、輔
助開關(guān)管、三個電容、兩個二極管和一個電感組成，所述電源的正極與主開關(guān)管串聯(lián)，所述主開關(guān)管與輔助開關(guān)管串聯(lián)，所述輔助開關(guān)管與電源負極連接，所述主開關(guān)還與所述電感串聯(lián)，所述電感與第三電容串聯(lián)，所述第三電容與電源的負極連接，所述第三電容兩端與負載兩端連接。進一步的，所述主開關(guān)管上還并聯(lián)有第一電容和第一二極管。進一步的，所述輔助開關(guān)管上還并聯(lián)有第二電容和第二二極管。本發(fā)明的優(yōu)勢是
本發(fā)明巧妙設(shè)計了元器件參數(shù)，將同步整流變換器應(yīng)用于小功率場合，并且打破傳統(tǒng)同步整流變換器不允許電容能量回流造成的電感電流反向的情況。實現(xiàn)了變換器主開關(guān)管和輔助開關(guān)管的零電壓開通關(guān)斷，顯著提升了變換器效率。上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，并可依照說明書的內(nèi)容予以實施，以下以本發(fā)明的較佳實施例并配合附圖詳細說明如后。本發(fā)明的具體實施方式
由以下實施例及其附圖詳細給出。


此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當限定。在附圖中 圖I為本發(fā)明的電路結(jié)構(gòu)不意 圖2為本發(fā)明的主開關(guān)管SI開通時能量流動示意 圖3為本發(fā)明的輔助開關(guān)管S2開通時，電感電流未反向時的能量流動示意 圖4為本發(fā)明的輔助開關(guān)管S2開通時，電感電流反向后的能量流動示意 圖5為本發(fā)明的主開關(guān)管SI和輔助開關(guān)管S2的驅(qū)動波形示意圖。
具體實施例方式下面將參考附圖并結(jié)合實施例，來詳細說明本發(fā)明。
參照圖I所示，本發(fā)明公開了一種用于小功率的軟開關(guān)同步整流BUCK變換器，由電源VCC、主開關(guān)管SI、輔助開關(guān)管S2、三個電容C、Cl、C2、兩個二極管VD1、VD2和一個電感L組成，所述電源VCC的正極與主開關(guān)管SI串聯(lián)，所述主開關(guān)管SI與輔助開關(guān)管S2串聯(lián)，所述輔助開關(guān)管S2與電源VCC負極連接，所述主開關(guān)SI還與所述電感L串聯(lián)，所述電感L與第三電容C串聯(lián)，所述第三電容C與所述電源VCC的負極連接，所述第三電容C兩端與負載LOAD兩端連接。進一步的，所述主開關(guān)管SI上還并聯(lián)有第一電容Cl和第一二極管VD1。進一步的，所述輔助開關(guān)管S2上還并聯(lián)有第二電容C2和第二二極管VD2。本實施例的工作原理如下
本發(fā)明實現(xiàn)的要點是通過合適設(shè)計儲能電感小于某一個上限值，使儲能電感工作于電流斷續(xù)模式，并且在電感電流過零時仍然開通輔助開關(guān)管。這樣可以強迫儲能電容上的能量使電感電流反向并存儲能量，這部分能量將用于諧振使主開關(guān)管實現(xiàn)零電壓開通。以下詳細說明本發(fā)明電路和工作過程。假設(shè)初始時刻T0，主開關(guān)管SI處于開通狀態(tài)，能量從輸入側(cè)電源經(jīng)SI、L給負載供電并給儲能電容充電，L上的電流從左到右。Tl時刻，關(guān)斷SI，由于SI兩端并聯(lián)電容的緩沖作用，SI是零電壓關(guān)斷；電感L電流不能突變，流經(jīng)負載，并通過S2的寄生二極管續(xù)流，S2兩端電壓被鉗位到零；經(jīng)過一小段死區(qū)時間，開通S2，S2是零電壓開通，電感L電流通過S2及其寄生二極管續(xù)流，并不斷減小。T2時刻，電感L上電流減小到零，S2的寄生二極管自然關(guān)斷，但是S2仍處于開通狀態(tài)；此時電容上的能量就會通過L、S2形成回路，電感電流從右到左開始增加。T3時刻，關(guān)斷S2，電感L電流不能突變，與Cl、C2開始諧振，給Cl放電，給C2充電。由于C2的緩沖作用，S2是零電壓關(guān)斷；同時，電感和Cl諧振，將Cl上電荷泄放。當Cl上電荷泄放到零時，SI的寄生二極管將SI兩端電壓鉗位到零。T4時刻，開通SI，由于之前SI兩端電壓被鉗位到零，所以SI是零電壓開通。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于小功率的軟開關(guān)同步整流BUCK變換器，其特征在干由電源(VCC)、主開關(guān)管(SI)、輔助開關(guān)管(S2)、三個電容(C、Cl、C2)、兩個ニ極管(VD1、VD2)和一個電感(L)組成，所述電源(VCC)的正極與主開關(guān)管(SI)串聯(lián)，所述主開關(guān)管(SI)與輔助開關(guān)管(S2)串聯(lián)，所述輔助開關(guān)管(S2)與電源(VCC)負極連接，所述主開關(guān)(SI)還與所述電感(L)串聯(lián)，所述電感(L)與第三電容(C)串聯(lián)，所述第三電容(C)與所述電源(VCC)的負極連接，所述第三電容(C)兩端與負載(LOAD)兩端連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種用于小功率的軟開關(guān)同步整流BUCK變換器，其特征在于所述主開關(guān)管(SI)上還并聯(lián)有第一電容(Cl)和第一ニ極管(VD1)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種用于小功率的軟開關(guān)同步整流BUCK變換器，其特征在于所述輔助開關(guān)管(S2)上還并聯(lián)有第二電容(C2)和第二ニ極管(VD2)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于小功率的軟開關(guān)同步整流BUCK變換器，由電源、主開關(guān)管、輔助開關(guān)管、三個電容、兩個二極管和一個電感組成，所述電源的正極與主開關(guān)管串聯(lián)，所述主開關(guān)管與輔助開關(guān)管串聯(lián)，所述輔助開關(guān)管與電源負極連接，所述主開關(guān)還與所述電感串聯(lián)，所述電感與第三電容串聯(lián)，所述電容與電源的負極連接，所述主開關(guān)管與第一電容和第一二極管并聯(lián)，所述輔助開關(guān)管與第二電容和第二二極管并聯(lián)，所述第三電容兩端與負載兩端連接。本發(fā)明將同步整流變換器應(yīng)用于小功率場合，并且打破傳統(tǒng)同步整流變換器不允許電容能量回流造成的電感電流反向的情況,實現(xiàn)了變換器主開關(guān)管和輔助開關(guān)管的零電壓開通關(guān)斷，顯著提升了變換器效率。
文檔編號H02M1/36GK102710115SQ20121014853
公開日2012年10月3日 申請日期2012年5月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月15日
發(fā)明者向軍 申請人:江蘇固德威電源科技有限公司