[發明專利]一種隔離型直流變換器

在審

• 申請號: 201711056588.2
• 申請日: 2017-11-01
• 公開（公告）號: CN107592008A
• 公開（公告）日: 2018-01-16
• 發明（設計）人: 曾忠
• 申請（專利權）人: 南京奧云德電子科技有限公司
• 主分類號: H02M3/00
• 分類號: H02M3/00;H02M3/156;H02M3/158
• 代理公司: 江蘇樓沈律師事務所32254
• 代理人: 呂欣

技術領域

本發明涉及電子產品技術領域，特別涉及一種隔離型直流變換器。

背景技術

現有隔離型直流-直流變換器電路方案，常規的有正激（Forward）、反激（Flyback）、推挽（Push-Pull）、半橋（Half Bridge）、全橋（Full Bridge）等，以及以這幾種電路為基礎，通過適當的增添器件，得出的一些變化型電路方案。所有這些電路方案，均需要有專用的控制芯片，產生驅動信號來驅動電路的功率開關管，同時接收從負載端傳回來的電壓或者電流反饋信號。控制芯片接收到輸出端的反饋信號，與設定信號做比較，然后根據比較結果調整驅動信號，相應地控制電路的功率開關管，來保持輸出電壓或電流的穩定。

以常用于中小功率的反激（Flyback）電路方案為例。電路由控制器（PWM Controller）、MOSFET、變壓器、副邊整流電路、隔離反饋電路（Isolation Feedback）等部分構成。其中的“控制器（PWM Controller）”就是控制芯片，它通過FB反饋輸入端接收到輸出電壓的信號，芯片內通過計算比較，根據結果來調整控制信號，通過其“driver”端驅動外部的MOSFET管，從而保持輸出電壓的穩定。

受原邊MOS耐壓、副邊整流管耐壓、變壓器變比等因素影響，反激電路的輸入電壓范圍一般不超過4：1，如額定24V輸入電壓的變換器，其輸入電壓的工作范圍為9V~36V。極限情況下，輸入電壓可短時間加至50V，但此時電路的轉換效率很低，帶載能力差，損耗大，發熱嚴重，不能長期滿負荷運行。

反激電路的轉換效率比較低，用反激電路做成的直流變換器，損耗大，會產生較高的熱量。這樣的變換器，在較高的環境溫度下工作，不能帶滿載，或者只能短時間工作，給使用帶來不便。

發明內容

本發明的主要目的在于提供一種隔離型直流變換器，旨在提高電路輸入電壓的范圍，同時提高電路的轉換效率。

為了實現上述目的，本發明提供一種隔離型直流變換器，包括功率變換級、變換器、反饋采樣補償電路、控制電路，所述功率變換級包括BUCK或BOOST或BUCK-BOOST或BOOST-BUCK電路，所述功率變換級通過控制場效應管的導通或者截止來提升或降低所述直流電源的電壓至變換器，變換器用于將電壓變壓并將變壓后的電壓輸至負載，反饋采樣補償電路包括Vo補償電路、反饋電路，所述Vo補償電路用于對功率變換級中的導通電流進行采樣，并將采樣信號輸入至反饋電路，所述反饋電路用于接收電流采樣信號、功率變換級的輸出電壓采樣信號并反饋補償，控制電路用于根據所述反饋電路的輸出信號調整所述輸入電路的輸出電壓。

優選地：所述Vo補償電路用于對功率變換級中場效應管的電流進行采樣。所述Vo補償電路可以通過采集場效應管（導通電阻）壓降的方式來采集電流信號。

優選地：功率變換級中串聯有采樣電阻，所述Vo補償電路用于對采樣電阻中的電流進行采樣。

優選地：功率變換級中的場效應管的源極端串聯有采樣電阻，所述Vo補償電路用于對采樣電阻中的電流進行采樣。

優選地：功率變換級中串聯有電流互感器，所述Vo補償電路用于對電流互感器中的電流進行采樣。

優選地：功率變換級中的場效應管的源極端串聯有電流互感器，所述Vo補償電路用于對電流互感器中的電流進行采樣。

優選地：電流互感器為霍爾傳感器。

優選地：功率變換級中串聯有電感，電感兩端并聯有濾波電阻和濾波電容，所述Vo補償電路用于對濾波電容中的電壓進行采樣，以實現對電感電流進行采樣。

有益效果：本發明輸入電壓范圍寬，能達到10：1或更高。與市場上4：1（標稱24V，實際9~36V范圍）的產品相比，本電路的輸入電壓范圍可達6~60V，且在此范圍內，變換器均能滿載長期工作；本發明轉換效率高，同樣的輸入、輸出電壓，帶相同的負載，比市場上產品平均高2%以上的效率；本發明可工作于更高的環境溫度下，或在同樣的環境溫度下，比市場上產品帶更大的負載。

附圖說明

圖1是本發明較佳實施例的結構示意圖。

圖2是本發明第一實施例的電路圖。

圖3是本發明第二實施例的電路圖。

圖4是本發明第三實施例的電路圖。

圖5是本發明第四實施例的電路圖。

圖6是本發明第五實施例的電路圖。

圖7是本發明第六實施例的電路圖。

圖8是本發明第七實施例的電路圖。