[實用新型]一種DC/DC變換器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201921427806.3
• 申請日: 2019-08-30
• 公開（公告）號: CN210380657U
• 公開（公告）日: 2020-04-21
• 發(fā)明（設計）人: 鄭典清;藍東升;馮剛
• 申請（專利權）人: 廣州金升陽科技有限公司
• 主分類號: H02M3/155
• 分類號: H02M3/155;H02M3/337;H02M1/32
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型公開了一種DC/DC變換器，包括BUCK變換器、推挽變換器、防反灌電路、隔離驅(qū)動變壓器和驅(qū)動電路，推挽變換器為同步整流管整流。本實用新型通過防反灌電路檢測輸出電壓來控制推挽變換器的同步整流管的工作狀態(tài)，當輸出電壓未建立到穩(wěn)態(tài)工作的電壓值前，推挽變換器的副邊同步整流管工作在二極管整流狀態(tài)，切斷DC/DC變換器輸出端的電流往輸入端倒灌的路徑，從而保護了BUCK變換器的功率開關管不被損壞，同時穩(wěn)態(tài)工作時不影響DC/DC變換器的效率。

技術領域

本實用新型涉及一種具有同步整流的DC/DC變換器，特別涉及具有同步整流的BUCK+推挽兩級電路拓撲的DC/DC變換器。

背景技術

輸入電壓范圍在18-75V的DC/DC隔離式大功率DC/DC鐵路電源產(chǎn)品中，為降低輸入開關管電壓應力、減少變壓器匝數(shù)，以及提高變換器的效率，通常采用具有同步整流的BUCK+推挽兩級電路拓撲的電源電路。

如圖1所示的即為具有同步整流的BUCK+推挽兩級電路拓撲結構的DC/DC變換器的原理圖，包括BUCK變換器，推挽變換器，控制電路，隔離傳輸電路和驅(qū)動電路，BUCK變換器的輸入端為DC/DC變換器的輸入端，BUCK變換器的正輸出端連接推挽變換器的正輸入端，BUCK變換器的負輸出端連接推挽變換器的負輸入端，推挽變換器的輸出端為DC/DC變換器的輸出端，推挽變換器為同步整流管整流。

BUCK變換器通常由輸入電容C1、功率開關管Q1、續(xù)流管Q2、儲能電感L1和輸出端電容組成；推挽變換器通常由輸入電容、功率開關管Q3和Q4、變壓器T1、輸出端同步整流管Q5和Q6以及輸出端電容C3組成；其中，電容C2既作為BUCK變換器的輸出端電容，又作為推挽變換器的輸入電容。

控制電路至少包含四個信號端：BUCK變換器功率開關管Q1的控制信號輸出端HD，BUCK 變換器續(xù)流管Q2的控制信號輸出端LD，推挽變換器功率開關管Q3的控制信號輸出端PUSH，推挽變換器功率開關管Q4的控制信號輸出端PULL。控制電路還有個開啟電壓VCC(圖1中未給出)。控制電路的輸出端HD和輸出端LD輸出兩個互補的驅(qū)動信號。輸出端PUSH和輸出端 PULL輸出兩個互補的驅(qū)動信號。輸出端HD輸出的驅(qū)動信號開關頻率是輸出端PUSH輸出驅(qū)動信號的2倍。輸出端HD與輸出端LD端輸出的驅(qū)動信號受控于輸出電壓Vo。

隔離傳輸電路至少包含4個信號端：輸入信號端VIA，輸入信號端VIB，輸出信號端VOA，輸出信號端VOB。輸入信號VIA與輸出信號VIA為時間同步的驅(qū)動信號，輸入信號VIB與輸出信號VIB為時間同步的驅(qū)動信號。隔離傳輸電路用于把控制電路輸出端PUSH和輸出端PULL 輸出的驅(qū)動信號隔離傳輸?shù)酵仆熳儞Q器副邊，用作驅(qū)動電路的輸入端。

驅(qū)動電路至少包含4個信號端：輸入信號端INA，輸入信號端INB，輸出信號端OUTA，輸出信號端OUTB。輸入信號INA與輸出信號OUTA為時間同步的驅(qū)動信號，輸入信號INB與輸出信號OUTB為時間同步的驅(qū)動信號。驅(qū)動電路用于驅(qū)動功率開關管Q5與功率開關管Q6，當驅(qū)動電路的輸入信號端INA或輸入信號端INB的電平信號高于第一比較基準電壓時，驅(qū)動電路的輸出信號端OUTA或輸出信號端OUTB輸出高電平的驅(qū)動信號，當驅(qū)動電路輸入信號端INA或輸入信號端INB的電平信號低于第二比較基準電壓時，驅(qū)動電路的輸出信號端OUTA或輸出信號端OUTB停止輸出高電平的驅(qū)動信號。其中，第一比較基準電壓高于第二比較基準電壓。

功率開關管Q1和續(xù)流管Q2為典型的電子開關管，比如為MOSFET管。當功率開關管Q1 導通時，輸入端VIN電壓通過功率開關管Q1給儲能電感L1進行充電，并給電容C2提供能量。當功率開關管Q1截止后，續(xù)流管Q2導通，流經(jīng)儲能電感L1的電流經(jīng)續(xù)流管Q2進行續(xù)流，同時電容C2放電，使BUCK變換器的輸出電壓V1得以維持。