[實用新型]非隔離型雙開關降壓電路及直流-直流變換器

有效

• 申請號: 201920833214.5
• 申請日: 2019-06-04
• 公開（公告）號: CN209948954U
• 公開（公告）日: 2020-01-14
• 發明（設計）人: 尚明;張鵬真;金茜
• 申請（專利權）人: 蘇州匯川聯合動力系統有限公司
• 主分類號: H02M3/07
• 分類號: H02M3/07
• 代理公司: 44217 深圳市順天達專利商標代理有限公司
• 代理人: 陸軍

本實用新型實施例提供了一種非隔離型雙開關降壓電路及直流?直流變換器，降壓電路包括正輸入端、正輸出端、負輸入端、負輸出端、第一開關管、第一電感、第一二極管以及濾波單元，所述降壓電路還包括分壓單元和放電支路，其中：所述第一開關管、第一電感、分壓單元串聯連接在所述正輸入端和正輸出端之間；所述第一二極管的陽極連接到所述負輸入端、陰極連接到所述第一開關管和第一電感的連接點；所述分壓單元包括至少一個儲能電容，且所述第一電感和所述儲能電容在所述第一開關管導通時儲能，并在所述第一開關管斷開時通過所述放電支路放電。本實用新型提高了開關器件利用率，實現了多級降壓效果。

技術領域

本實用新型涉及電子技術領域，更具體的說，涉及一種非隔離型雙開關降壓電路及直流-直流變換器。

背景技術

直流-直流變換器是中壓匯聚網中匹配電壓等級、接入直流設備、實現功率控制的關鍵設備。直流-直流變換器包括降壓電路(buck)。

傳統buck電路一般采取以下方式進行降壓：通過電感對能量進行儲存與釋放，控制儲存時間，達到降壓的目的；通過耦合電感，在原有電路降壓比基礎上加入了耦合電感的匝數比這一控制變量，達到近一步降壓的目的；通過加入變壓器，組成隔離式降壓電路，達到降壓、電氣離的目的；通過線性穩壓器進行降壓。

然而，上述的傳統降壓電路(buck)在應用上都存在一定的問題：采用電感的降壓電路，在高降壓比情況下，即開關管占空比趨于零時，存在著的開關器件利用率低、器件電壓和電流應力大、dv/dt大導致的EMI嚴重、整體電路損耗過大、抗輸入電壓擾動能力差、以及動態性能差等問題；采用耦合電感或者變壓器的降壓電路，由于磁芯、骨架的加入，存在電路體積過大，由于電路漏感的存在導致器件應力增大，且容易引起電磁干擾等相關問題；采用線性穩壓器的降壓電路，在高降比要求情況下，損耗過大，器件發熱嚴重。

實用新型內容

本實用新型實施例實施例要解決的技術問題在于，針對上述雙開關非隔離多降壓技術方案在高降比應用情況下開關器件利用率過低、電路漏感等問題，提供一種非隔離型雙開關降壓電路及直流-直流變換器。

本實用新型實施例實施例解決上述技術問題的技術方案是，提供一種非隔離型雙開關降壓電路，包括正輸入端、正輸出端、負輸入端、負輸出端、第一開關管、第一電感、第一二極管以及濾波單元，所述降壓電路還包括分壓單元和放電支路，其中：所述第一開關管、第一電感、分壓單元串聯連接在所述正輸入端和正輸出端之間；所述第一二極管的陽極連接到所述負輸入端、陰極連接到所述第一開關管和第一電感的連接點；所述分壓單元包括至少一個儲能電容，且所述第一電感和所述儲能電容在所述第一開關管導通時儲能，在所述第一開關管斷開時通過所述放電支路放電。

在本實用新型實施例所述的非隔離型雙開關降壓電路中，所述放電支路包括第二開關管，所述第二開關管的一端連接到所述負輸入端、另一端連接到所述第一電感和分壓單元的連接點，且所述第二開關管在所述第一開關管導通時斷開、在所述第一開關管斷開時導通。

在本實用新型實施例所述的非隔離型雙開關降壓電路中，所述降壓電路還包括控制單元，所述控制單元的輸出端分別連接到所述第一開關管和第二開關管的控制端，并輸出使所述第一開關管和第二開關管導通狀態相反的脈沖寬度調制信號。

實用新型實用新型在本實用新型實施例所述的非隔離型雙開關降壓電路中，所述分壓單元包括第一儲能電容，且所述第一儲能電容的第一端分別連接到所述第一電感的輸出端與所述第二開關管的陰極，所述第一儲能電容的第二端連接到所述濾波單元。