[發(fā)明專利]一種半橋磁集成驅(qū)動(dòng)電路和DC/DC電源

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911113645.5
• 申請(qǐng)日: 2019-11-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110957919A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-04-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭潭杰;杜倩
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京新雷能科技股份有限公司
• 主分類號(hào): H02M3/335
• 分類號(hào): H02M3/335;H01F27/24;H01F27/30;H01F30/06
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 任美玲

本發(fā)明提供一種半橋磁集成驅(qū)動(dòng)電路和DC/DC電源，所述半橋磁集成驅(qū)動(dòng)電路包括：功率電路和信號(hào)控制電路，所述功率電路中的主功率變壓器和所述信號(hào)控制電路中的隔離變壓器共用同一磁芯；所述磁芯為E型磁芯，所述E型磁芯包括第一磁芯和第二磁芯，所述第一磁芯為所述E型磁芯的中心柱，所述第二磁芯為所述E型磁芯中與所述中心柱相連且位于所述中心柱兩側(cè)的第一側(cè)體和第二側(cè)體；所述主功率變壓器繞組纏繞在所述E型磁芯的第一磁芯和第二磁芯中的一個(gè)磁芯上，所述隔離變壓器的繞組纏繞在所述E型磁芯的第一磁芯和第二磁芯中的另一個(gè)磁芯，降低了應(yīng)用所述所述半橋磁集成驅(qū)動(dòng)電路的DC/DC電源的體積。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及集成電路技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種DC/DC半橋同步整流變換器的半橋磁集成驅(qū)動(dòng)電路和DC/DC電源。

背景技術(shù)

DC/DC電源是一種直流電源電壓轉(zhuǎn)換器件，隨著小功率的DC/DC電源產(chǎn)品在不斷地向集成化方向發(fā)展，磁性器件成為限制產(chǎn)品尺寸的主要因素，所述磁性器件為DC/DC電源中能量?jī)?chǔ)存與轉(zhuǎn)換、電氣隔離與濾波的主要器件，現(xiàn)有技術(shù)中通常采用磁集成技術(shù)IM(integrated magnetics)處理所述DC/DC 電源中的磁性器件，所述磁集成技術(shù)IM是將DC/DC電源中的多個(gè)分立的磁件從結(jié)構(gòu)上集中在一起，繞制在一副磁芯上，從而減小磁性器件的體積、重量，并且合理利用雜散參數(shù)可以有效降低電流紋波，降低磁性器件損耗，改善電源動(dòng)態(tài)性能等。

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中一種傳統(tǒng)的半橋同步整流變換器電路的結(jié)構(gòu)示意圖，參見(jiàn)圖1，此電路結(jié)構(gòu)中主要的磁性器件為功率電路上的變壓器T1、電感L1以及信號(hào)控制電路上的隔離驅(qū)動(dòng)變壓器T2。這三個(gè)主要的磁性器件大約占據(jù)了半橋同步整流變換器總體積的40％，因此，磁性器件的體積直接影響了變換器的小型化設(shè)計(jì)。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明實(shí)施例提供一種半橋磁集成驅(qū)動(dòng)電路和DC/DC電源，以降低DC/DC電源的體積。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實(shí)施例提供如下技術(shù)方案：

一種半橋磁集成驅(qū)動(dòng)電路，包括功率電路和信號(hào)控制電路，包括：

所述功率電路中的主功率變壓器和所述信號(hào)控制電路中的隔離變壓器共用同一磁芯；

所述磁芯為E型磁芯，所述E型磁芯包括第一磁芯和第二磁芯，所述第一磁芯為所述E型磁芯的中心柱，所述第二磁芯為所述E型磁芯中與所述中心柱相連且位于所述中心柱兩側(cè)的第一側(cè)體和第二側(cè)體；

所述主功率變壓器繞組纏繞在所述E型磁芯的第一磁芯和第二磁芯中的一個(gè)磁芯上，所述隔離變壓器的繞組纏繞在所述E型磁芯的第一磁芯和第二磁芯中的另一個(gè)磁芯。

可選的，上述半橋磁集成驅(qū)動(dòng)電路中，所述隔離變壓器在第一側(cè)體上的繞組在所述中心柱上產(chǎn)生的磁場(chǎng)記為第一磁場(chǎng)；

所述隔離隔離變壓器在第二側(cè)體上的繞組在所述中心柱上產(chǎn)生的磁場(chǎng)記為第二磁場(chǎng)；

所述第一磁場(chǎng)和第二磁場(chǎng)方向相反。

可選的，上述半橋磁集成驅(qū)動(dòng)電路中，所述E型磁芯包括：對(duì)稱的第一子E型磁芯和第二子E型磁芯，每個(gè)子E型磁芯均包括所述第一磁芯和所述第二磁芯；

所述主功率變壓器的主繞組沿第一方向纏繞在所述第一子E型磁芯的第一磁芯上；

所述主功率變壓器的次級(jí)繞組沿第二方向纏繞在所述第二子E型磁芯的第一磁芯上；

所述隔離變壓器的一部分主繞組沿第一方向纏繞在所述第一子E型磁芯的第一側(cè)體上，所述隔離變壓器的另一部分主繞組沿第二方向纏繞在所述第一子E型磁芯的第二側(cè)體上；

所述隔離變壓器的一部分次級(jí)繞組沿第二方向纏繞在所述第二子E型磁芯的第一側(cè)體上，所述隔離變壓器的另一部分次級(jí)繞組沿第一方向纏繞在所述第二子E型磁芯的第二側(cè)體上。