[發明專利]多諧振的DC?DC變換器及直流電流源

在審

• 申請號: 201710458115.9
• 申請日: 2017-06-16
• 公開（公告）號: CN107294377A
• 公開（公告）日: 2017-10-24
• 發明（設計）人: 張東來;劉明雨
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學深圳研究生院
• 主分類號: H02M3/07
• 分類號: H02M3/07;H02M1/14
• 代理公司: 深圳市科吉華烽知識產權事務所(普通合伙)44248
• 代理人: 李利

技術領域

本發明屬于電源技術改進領域，尤其涉及一種高頻諧振無傳感器的直流電流源。

背景技術

傳統的直流電流源分為功率環節，電流采樣環節和反饋控制環節。通過隔離或非隔離的電流檢測電路獲取電流信息，再通過反饋計算誤差輸出控制量，控制電流源的功率環節，達到對輸出電流的控制。如下圖1所示，是基于同步BUCK拓撲的開關型電流源結構。

傳統的直流電流源結構中，采用了專門的電流檢測電路，能夠精確的反饋輸出電流，并通過調整控制器輸出控制輸出電流。但是該方案的主要缺陷是，由于電流檢測電路的引入，無論是霍爾電流檢測還是采樣電阻檢測都會引入附加的電子元件，增加系統的成本，體積以及損耗。開關電路有較高的開關損耗，不適用于特別高頻的應用環境。此外，采樣反饋電路受限于電流檢測電路的動態響應，也會影響系統的高頻化。

發明內容

本發明的目的在于提供一種高頻諧振無傳感器的直流電流源，旨在解決上述的技術問題。

本發明是這樣實現的，一種多諧振的DC-DC變換器，所述DC-DC變換器包括驅動電路及功率電路，所述驅動電路的輸出端連接所述功率電路的驅動端，所述功率電路包括輸入諧振模塊、串聯諧振模塊、輸出諧振模塊、主動開關模塊及被動開關模塊，電壓V_IN的輸出端連接所述輸入諧振模塊的輸入端，所述輸入諧振模塊的輸出端連接所述串聯諧振模塊的輸入端，所述串聯諧振模塊的輸出端連接所述輸出諧振模塊的輸出端，所述主動開關模塊的輸出端連接所述串聯諧振模塊的輸入端，所述被動開關模塊的輸出端連接所述輸出諧振模塊的輸入端，所述電源V_IN的輸出端分別連接所述主動開關模塊的輸入端及被動開關模塊的輸入端。

本發明的進一步技術方案是：所述輸入諧振模塊包括電感L_IN及電容C_IN，所述電源V_IN的正端連接所述電感L_IN的一端，所述電感L_IN的另一端連接所述電容C_IN的一端，所述電容C_IN的另一端連接所述電源V_IN的負端。

本發明的進一步技術方案是：所述串聯諧振模塊包括電感L_S及電容C_S，所述電感L_S的一端連接所述電感L_IN的另一端，所述電感L_S的另一端連接所述電容C_S的一端。

本發明的進一步技術方案是：所述輸出諧振模塊包括電感L_OUT及電容C_OUT，所述電感L_OUT的一端及電容C_OUT的一端分別連接所述電容C_S的另一端，所述電容C_OUT的另一端連接所述電壓V_IN的負端。

本發明的進一步技術方案是：所述主動開關模塊包括MOS管M1，所述MOS管M1的源極連接所述電源V_IN的負端及電容C_IN的另一端，所述MOS管M1的漏極連接所述電感L_IN的另一端、電感L_S的一端及電容C_IN的一端。

本發明的進一步技術方案是：所述被動開關模塊包括二極管D1，所述二極管D1的陰極分別連接所述電容C_S的另一端、電容C_OUT的一端及電感L_OUT的一端，所述二極管D1的另一端分別連接所述電容C_OUT的另一端及電壓V_IN的負端。

本發明的進一步技術方案是：所述驅動電路包括驅動器，所述驅動器的輸出端連接所述MOS管M1的柵極。

本發明的另一目的在于提供一種高頻諧振無傳感器的直流電流源，所述直流電流源包括多個DC-DC變換器、分頻器及振蕩器，多個所述DC-DC變換器并列設置，多個所述DC-DC變換器上的驅動模塊的輸入端分別連接所述分頻器的輸出端，所述分頻器的輸入端連接所述振蕩器的輸入端。