[發明專利]降壓式電源轉換器

有效

• 申請號: 201210478917.3
• 申請日: 2012-11-22
• 公開（公告）號: CN103840661A
• 公開（公告）日: 2014-06-04
• 發明（設計）人: 林寶全;林素圓;周宏哲
• 申請（專利權）人: 杰力科技股份有限公司
• 主分類號: H02M3/155
• 分類號: H02M3/155
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司 11205
• 代理人: 臧建明

技術領域

本發明是有關于一種降壓式電源轉換器，且特別是有關于一種可降低震鈴現象的降壓式電源轉換器。

背景技術

圖1是熟知的降壓式電源轉換器100的電路圖，其中，降壓式電源轉換器100包括功率晶體管Q1、二極管D1、電感L1以及電容C1、C2，降壓式電源轉換器100依據所接收的輸入電壓VIN來產生輸出電壓VOUT以驅動負載RL。

其中，功率晶體管Q1依據所接收的脈寬調制信號PWM以導通或斷開，降壓式電源轉換器100并通過功率晶體管Q1的被導通及斷開的過程，將電流由接收輸入電壓VIN的輸入端IN傳送至降壓式電源轉換器100的輸出端OUT。當功率晶體管Q1被導通時，電感L1兩端的電壓差等于輸入電壓VIN減去輸出電壓VOUT(＝VIN-VOUT)，電流由輸入端IN通過功率晶體管Q1流向輸出端OUT，且電流隨時間增加的速率等于輸入電壓VIN減去輸出電壓VOUT并除以電感L1的感值(＝(VIN-VOUT)/L1)。

而當功率晶體管Q1被斷開時，電流改經由二極管D1來形成回路，此時電感L1兩端的電壓差變更為輸出電壓VOUT與二極管D1上的跨壓VD的和的負值(＝-(VOUT+VD))，電感L1上的電流隨時間減少的速率則等于輸出電壓VOUT與二極管D1上的跨壓VD的和除以電感L1的感值(＝(VOUT+VD)/L1)。若負載RL為輕載時，降壓式電源轉換器100會進入不連續導通模式(discontinuous-conduction?mode，DCM)，而在電感L1上的電流遞減到等于0以后，功率晶體管Q1與電感L1的耦接端點上的電壓VB會發生震鈴現象，并進而產生不必要的噪聲。

發明內容

本發明提供一種降壓式電源轉換器，有效降低輕載狀態下功率晶體管上所可能產生的震鈴現象。

本發明提出一種降壓式電源轉換器，包括功率晶體管、電感、第一二極管以及抗震鈴電路。功率晶體管具有第一端、第二端以及控制端，其第一端接收輸入電壓，其控制端接收脈寬調制信號。電感串接在功率晶體管的第二端與降壓式電源轉換器的輸出端間。第一二極管的陰極耦接至功率晶體管的第二端，其陽極耦接至參考接地端。抗震鈴電路耦接在功率晶體管的第二端與參考接地端間，依據檢測功率晶體管的第二端上的檢測電壓，并依據檢測電壓以提供至少一第二二極管以順向偏壓的方式串接在功率晶體管的第二端與參考接地端間以箝制檢測電壓的電壓值。

在本發明的一實施例中，上述的抗震鈴電路依據檢測電壓來推算流經電感上的電流絕對值小于臨界電流值時，抗震鈴電路提供至少一第二二極管以順向偏壓的方式串接在功率晶體管的第二端與參考接地端間。

在本發明的一實施例中，上述的抗震鈴電路依據檢測電壓來推算流經電感上的電流等于零時，抗震鈴電路提供至少一第二二極管以順向偏壓的方式串接在功率晶體管的第二端與參考接地端間。

在本發明的一實施例中，上述的抗震鈴電路更包括開關以及控制電路。開關的第一端耦接至功率晶體管的第二端，其第二端耦接至第二二極管的陽極，開關的控制端接收控制信號，并依據控制信號以導通或斷開。控制電路耦接開關的控制端以及功率晶體管的第二端。控制電路依據檢測電壓以產生控制信號。

在本發明的一實施例中，上述的控制電路依據檢測電壓來推算流經電感上的電流絕對值是否小于臨界電流值以產生控制信號。

在本發明的一實施例中，上述的當控制電路依據檢測電壓來推算流經電感上的電流絕對值小于臨界電流值時，控制電路產生控制信號以導通該開關。

在本發明的一實施例中，降壓式電源轉換器更包括電容，其一端耦接至第一二極管的陰極，其另一端耦接至第一二極管的陽極。

在本發明的一實施例中，降壓式電源轉換器更包括穩電電容，串接在功率晶體管的輸出端與參考接地端間。

基于上述，本發明提供抗震鈴電路以通過檢測功率晶體管的第二端上的檢測電壓的大小，來推算出流經電感上的電流值，抗震鈴電路并據以提供二極管來耦接至功率晶體管的第二端上以達到箝制檢測電壓的電壓值的效果。如此一來，降壓式電源轉換器在處于輕載的狀態下所可能產生的震鈴現象可以有效的被削減，降低降壓式電源轉換器中所可能產生的噪聲。

為讓本發明的上述特征和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，并配合附圖作詳細說明如下。

附圖說明

圖1是熟知的降壓式電源轉換器100的電路圖；

圖2是本發明一實施例的降壓式電源轉換器200的示意圖；

圖3A是本發明另一實施例的降壓式電源轉換器300的示意圖；