[發(fā)明專利]故障自動(dòng)切換DC-DC變換器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811251852.2
• 申請(qǐng)日: 2018-10-25
• 公開（公告）號(hào): CN109600046B
• 公開（公告）日: 2020-12-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 嚴(yán)為人
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 張家港市華為電子有限公司
• 主分類號(hào): H02M3/335
• 分類號(hào): H02M3/335;H02J9/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明涉及變換器，具體為故障自動(dòng)切換DC?DC變換器，包括輸入模塊和輸出模塊，輸入模塊包括磁復(fù)位電路和第三MOS管；輸出模塊包括第一MOS管、第二MOS管、第四MOS管、二極管D1、第一輔助繞組、第二輔助繞組、濾波電感L和濾波電容C；變換電路包括主變換電路和備用變換電路，主變換電路和備用變換電路之間設(shè)置有切換模塊；第二MOS管的VGS電壓為兩組輔助繞組電壓相疊加，從而解決第二MOS管的驅(qū)動(dòng)電壓不足的問題，另外，由于第一MOS管低于第二MOS管的柵極電壓，也進(jìn)一步提高了其可靠性，在主變換電路出現(xiàn)故障時(shí)，將主變換電路移出工作回路并將備用變換電路接入工作回路，提高工作可靠性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及變換器，尤其是涉及故障自動(dòng)切換DC-DC變換器。

背景技術(shù)

同步整流技術(shù)的出現(xiàn)提高故障自動(dòng)切換DC-DC變換器的效率，圖1是現(xiàn)有技術(shù)中一種典型的采用同步整流技術(shù)的故障自動(dòng)切換DC-DC變換器的結(jié)構(gòu)示意圖。

在圖1所示的實(shí)施例中，存在著以下關(guān)系公式：

VIN*D*NS/NP＝VOUT (式1)

VGS＝VOUT/(1-D) (式2)

其中，VIN：輸入電壓；D：該輸入電壓的工作占空比；NP：變壓器原邊匝數(shù)；NS：變壓器副邊匝數(shù)；VOUT：輸出電壓；VGS是Q2的驅(qū)動(dòng)電壓。

從上述式1可知，當(dāng)VIN增大時(shí)，D會(huì)變小；從上述式2可知當(dāng)D變小，VGS也會(huì)變小。

這樣，當(dāng)輸入高壓時(shí)，占空比D將會(huì)變小，Q3的VGS電壓將會(huì)變低，存在整流管Q3的VGS電壓過低，同步整流MOS管Q3不能夠完全導(dǎo)通，使得工作效率下降。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種具有較高的效率和可靠性的故障自動(dòng)切換DC-DC變換器。

本發(fā)明的上述目的是通過以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)的：

故障自動(dòng)切換DC-DC變換器，包括變換電路，所述變換電路包括通過變壓器相互耦合的輸入模塊和輸出模塊；所述輸入模塊包括與變壓器的原邊并聯(lián)的磁復(fù)位電路和其漏極與變壓器的原邊串聯(lián)的第三MOS管；所述輸出模塊包括第一MOS管、第二MOS管、第四MOS管、二極管D1、第一輔助繞組、第二輔助繞組、濾波電感L和濾波電容C；所述第一輔助繞組和第二輔助繞組串聯(lián)并與所述變壓器的原邊相耦合；所述第一MOS管的漏極與所述變壓器的副邊相耦合，其柵極分別與所述第二輔助繞組一端、第四MOS管的柵極和二極管D1的陰極耦合，其源極分別與所述第二MOS管的源極、濾波電容C的一端、第四MOS管的源極和二極管D1的陽(yáng)極耦合；所述第二MOS管的漏極分別與所述變壓器的副邊和所述濾波電感L耦合，其柵極與所述第一輔助繞組耦合；所述濾波電容C的另一端與所述濾波電感L耦合；所述第四MOS管的漏極分別與第一輔助繞組和第二輔助繞組相耦合；所述變換電路設(shè)置有2個(gè)，分別為主變換電路和備用變換電路，所述主變換電路和備用變換電路之間設(shè)置有用于將主變換電路移出工作回路并將備用變換電路接入工作回路的切換模塊。

通過采用上述技術(shù)方案，第二MOS管的VGS電壓為兩組輔助繞組電壓相疊加，從而解決第二MOS管的驅(qū)動(dòng)電壓不足的問題，并且第一輔助繞組和第二輔助繞組可以分時(shí)復(fù)用，可以進(jìn)一步壓縮其繞組的圈數(shù)，減少其體積，另外，由于第一MOS管低于第二MOS管的柵極電壓，也進(jìn)一步提高了其可靠性，在主變換電路出現(xiàn)故障時(shí)，將主變換電路移出工作回路并將備用變換電路接入工作回路，提高工作可靠性。

本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為：所述切換模塊包括切換電路和檢測(cè)電路，所述切換電路在主變換電路無輸出時(shí)將主變換電路移出工作回路并將備用變換電路接入工作回路，所述檢測(cè)電路用于接收啟動(dòng)信號(hào)并響應(yīng)于啟動(dòng)信號(hào)而控制切換電路的啟停。