[發明專利]直流變換器

有效

• 申請號: 200810045718.7
• 申請日: 2008-08-01
• 公開（公告）號: CN101640478A
• 公開（公告）日: 2010-02-03
• 發明（設計）人: 歐陽茜
• 申請（專利權）人: 成都芯源系統有限公司
• 主分類號: H02M3/07
• 分類號: H02M3/07
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司
• 代理人: 徐 宏;詹永斌

技術領域

本發明涉及DC-DC變換器，特別是涉及一種非隔離式DC-DC電壓變換器。

背景技術

如今，在很多消費電子、通信設備和計算機電源中，經常需要對一給定電 壓進行轉換處理，尤其是便攜式通信系統，如MP3，藍牙設備等。在這些應用 中，對輸出電壓紋波和噪音的控制非常重要。傳統boost電路雖然有小的輸出電 壓紋波和較好的抗噪音能力，但因其傳遞函數在右半平面存在一個零點，動態 響應不大好，負載響應速度慢。現有技術中，很多電路拓撲針對這些要求進行 了改進，其中，在APEC’07會議上發表的論文——“A?Novel?Voltage-boosting Converter：KY?Converter”(一種新型電壓升變換器：KY變換器)闡述的KY 變換器在保持輸出電壓紋波小、較好的抗噪音能力的同時克服了負載快速響應 慢的缺點，是一種性能比較好的變換器，其電路拓撲如圖1所示。該KY變換 器包括輸入V_IN，MOS管M₁和M₂，二極管D，電感L，電容C和C_b，以及負 載R。MOS管M₁有寄生的反并二極管D₁，MOS管M₂有寄生的反并二極管 D₂。輸入V_IN的一端連接至二極管D的陽極和MOS管M₁的漏極，二極管的陰 極連接至電容C_b的一端和電感L的一端，電容C_b的另一端連接至MOS管M₁的源極和MOS管M₂的漏極，電感L的另一端連接至電容C的一端和負載R 的一端，電容C的另一端、負載R的另一端和MOS管M₂的源極連接至輸入 V_IN的另一端。

當MOS管M₁被關斷、MOS管M₂被導通時，輸入V_IN、二極管D、電容 C_b、以及MOS管M₂形成電流回路，輸入V_IN給電容C_b充電，從而使電容C_b 兩端電壓達到輸入V_IN的值；同時輸入V_IN、二極管D、電感L、電容C和負載 R也形成電流回路，輸入V_IN給負載R提供能量，如圖2(a)所示。當MOS 管M₁被導通、MOS管M₂被關斷時，輸入V_IN、MOS管M₁、電容C_b、電感L、 電容C和負載R形成電流回路，輸入V_IN和電容C_b一起給負載R提供能量， 如圖2(b)所示。

可以看到，負載R兩端的輸出電壓V_O的范圍在V_IN～2*V_IN之間，即KY變 換器只有升壓功能，沒有降壓功能。同時，當MOS管M₁、M₂均被關斷或者 MOS管M₁、M₂均不工作時，即MOS管M₁、M₂均不導通時，輸入V_IN通過二 極管D、電感L、電容C以及負載R還可以形成電流回路，輸入V_IN仍舊給負 載R提供能量，從而不能使輸入和輸出斷開。