[實用新型]電流倍增DC-DC轉換器

有效

• 申請號: 201920201051.9
• 申請日: 2019-02-14
• 公開（公告）號: CN209593297U
• 公開（公告）日: 2019-11-05
• 發明（設計）人: 陳剛;M·A·斯坦普萊頓
• 申請（專利權）人: 半導體元件工業有限責任公司
• 主分類號: H02M3/335
• 分類號: H02M3/335
• 代理公司: 北京派特恩知識產權代理有限公司 11270
• 代理人: 王琳;姚開麗

1.一種電流倍增DC-DC轉換器，其特征在于，包括：

變壓器，所述變壓器具有初級線圈和次級線圈；

第一電感器和第二電感器，所述第一電感器和所述第二電感器在第一電壓輸出端子處連接在一起，所述第一電感器和所述第二電感器各自具有連接到所述變壓器的次級線圈的相應端子的驅動端子；

蓄能電容器，所述蓄能電容器連接到第二電壓輸出端子，所述蓄能電容器具有充電端子；

初級開關陣列，所述初級開關陣列將輸入電壓轉換成所述變壓器的初級線圈上的正向電壓脈沖和反向電壓脈沖；和

次級開關陣列，所述次級開關陣列將每個驅動端子選擇性耦接到所述充電端子或所述第二電壓輸出端子。

2.根據權利要求1所述的電流倍增DC-DC轉換器，其特征在于，所述電流倍增DC-DC轉換器還包括控制器，所述控制器致使所述次級開關陣列在所述正向電壓脈沖期間將所述第一電感器的所述驅動端子耦接到所述充電端子，以及在所述反向電壓脈沖期間將所述第二電感器的所述驅動端子耦接到所述充電端子。

3.根據權利要求2所述的電流倍增DC-DC轉換器，其特征在于，所述控制器包括脈沖寬度調制PWM信號發生器，所述PWM信號發生器生成第一PWM信號和第二PWM信號，

所述第一PWM信號：

當被斷言時，致使所述次級開關陣列將所述第一電感器的所述驅動端子耦接到所述充電端子，以及

當被解除斷言時，致使所述次級開關陣列將所述第一電感器的所述驅動端子耦接到所述第二電壓輸出端子；和

所述第二PWM信號：

當被斷言時，致使所述次級開關陣列將所述第二電感器的所述驅動端子耦接到所述充電端子，以及

當被解除斷言時，致使所述次級開關陣列將所述第二電感器的所述驅動端子耦接到所述第二電壓輸出端子。

4.根據權利要求3所述的電流倍增DC-DC轉換器，其特征在于，所述PWM信號發生器同時地斷言所述第一PWM信號和所述第二PWM信號兩者，以提供快速瞬態響應。

5.根據權利要求4所述的電流倍增DC-DC轉換器，其特征在于，所述PWM信號發生器響應于所述輸入電壓、所述第一電壓輸出端子上的輸出電壓、通過所述第一電感器的第一電流、通過所述第二電感器的第二電流、以及所述充電端子上的電壓來生成所述第一PWM信號和所述第二PWM信號。

6.根據權利要求4所述的電流倍增DC-DC轉換器，其特征在于，還包括選通邏輯，所述選通邏輯將所述第一PWM信號和所述第二PWM信號轉換成第一初級開關控制信號和第二初級開關控制信號，同時使得所述第一初級開關控制信號和所述第二初級開關控制信號中的至多一者能夠在任何給定時間被斷言，其中所述第一初級開關控制信號和所述第二初級開關控制信號各自控制所述初級開關陣列中的相應晶體管。

7.根據權利要求6所述的電流倍增DC-DC轉換器，其特征在于，所述第一PWM信號和所述第二PWM信號被轉換成一組四個次級開關控制信號，每個次級開關控制信號控制所述次級開關陣列中的相應晶體管。

8.根據權利要求6所述的電流倍增DC-DC轉換器，其特征在于，還包括第一延遲元件和第二延遲元件，所述第一延遲元件在從所述第一PWM信號得到的所述初級開關控制信號和所述次級開關控制信號中的轉變之間提供第一延遲，所述第二延遲元件在從所述第二PWM信號得到的所述初級開關控制信號和所述次級開關控制信號中的轉變之間提供第二延遲，其中所述第一延遲和所述第二延遲被設定以減少開關損耗和導通損耗。

9.根據權利要求8所述的電流倍增DC-DC轉換器，其特征在于，所述第一延遲和所述第二延遲被提供僅用于上行轉變而不用于下行轉變。

10.根據權利要求8所述的電流倍增DC-DC轉換器，其特征在于，所述第一延遲和所述第二延遲被提供僅用于下行轉變而不用于上行轉變。

11.根據權利要求8所述的電流倍增DC-DC轉換器，其特征在于，所述第一延遲和所述第二延遲被提供用于上行轉變和下行轉變兩者。