[發明專利]直流轉換電路和電路系統

有效

• 申請號: 201911379523.0
• 申請日: 2019-12-27
• 公開（公告）號: CN113054847B
• 公開（公告）日: 2023-03-21
• 發明（設計）人: 張樹春;梁俊鋒;徐軍;李潤德
• 申請（專利權）人: 芯洲科技（北京）股份有限公司
• 主分類號: H02M3/335
• 分類號: H02M3/335
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 黃倩

本公開的實施例提供了一種直流轉換電路和一種電路系統。直流轉換電路包括：第一晶體管，耦合在第一電源與開關節點之間；第二晶體管，耦合在開關節點與接地之間；自舉電容器，耦合在第二電源與開關節點之間；以及調頻電路，經由第一驅動電路和第二驅動電路而被分別耦合至第一晶體管和第二晶體管，并且被配置為：基于第一晶體管或第二晶體管的導通時間，調節用以控制第一晶體管和第二晶體管的PWM信號的頻率。根據本公開的實施例，可以簡化電路配置、減少器件數目、并且由此降低成本和電路體積。

技術領域

本公開的實施例涉及電子電路領域，并且更具體地，涉及一種直流轉換電路以及一種具有該直流轉換電路的電路系統。

背景技術

諸如降壓電路、升壓電路、降壓升壓電路等直流轉換電路已經在消費電子、工業、通訊網絡、汽車電子等領域得到廣泛應用。例如，在無線充電設備中，發射線圈和接收線圈電磁耦合，并且可以通過調節發射線圈的輸出功率來確保無線充電設備的穩定工作。發射線圈的輸出功率通常利用定頻調壓的方式進行調節，即，保持發射線圈電路的開關頻率恒定，同時調節其工作電壓的大小。在這種情況下，擴大工作電壓的調節范圍對于發射線圈的輸出功率調節是有利的。然而，工作電壓的調節往往另外通過直流轉換電路和其他配套電路來實現，直流轉換電路往往會受到最大占空比的限制而難以實現很高的電壓輸出，并且其他配套電路的設置也使得系統成本增加并且控制相對復雜。由此，期望以更簡單的方式來提升直流轉換電路的電壓調節范圍，從而進一步推進設備的小型化。

發明內容

本公開的實施例提供了一種用于提升直流轉換電路的電壓調節范圍的改進方案。

在本公開的第一方面，提供了一種直流轉換電路。該直流轉換電路包括：第一晶體管，耦合在第一電源與開關節點之間；第二晶體管，耦合在開關節點與接地之間；自舉電容器，耦合在第二電源與開關節點之間；以及調頻電路，經由第一驅動電路和第二驅動電路而被分別耦合至第一晶體管和第二晶體管，并且被配置為：基于第一晶體管或第二晶體管的導通時間，調節用以控制第一晶體管和第二晶體管的PWM信號的頻率。

根據本公開的實施例，可以增加直流轉換電路的最大輸出電壓占空比。

在本公開的第二方面，提供了一種電路系統。該電路系統包括：根據本公開的第一方面的直流轉換電路；控制器，耦合至直流轉換電路的輸出節點；全橋電路，耦合至輸出節點和控制器，并且被配置為：基于來自控制器的控制信號，對直流轉換電路的輸出電壓進行直流轉換；以及充電電路，耦合至全橋電路和直流轉換電路，并且被配置為對直流轉換電路的自舉電容器進行充電。

根據本公開的實施例，可以進一步實現直流轉換電路的100％占空比輸出，并且簡化電路系統的設計和控制。

提供發明內容部分是為了簡化的形式來介紹對概念的選擇，它們在下文的具體實施方式中將被進一步描述。發明內容部分無意標識本公開的關鍵特征或主要特征，也無意限制本公開的范圍。

附圖說明

通過結合附圖對本公開示例性實施例進行更詳細的描述，本公開的上述以及其它目的、特征和優勢將變得更加明顯，其中，在本公開示例性實施例中，相同的附圖標記通常代表相同部件。

圖1示出了無線充電設備的示意性電路圖；

圖2示出了電路系統的示意性電路圖；

圖3示出了典型直流降壓電路的示意性電路圖；

圖4示出了典型直流降壓電路的示意性波形圖；

圖5示出了直流轉換電路的示意性電路圖；

圖6示出了旁路電路的示意性電路圖；

圖7示出了根據本公開的一個實施例的直流轉換電路的示意性電路圖；

圖8示出了根據本公開的一個實施例的直流轉換電路的示意性電路圖；以及