[實用新型]基于PCB平面電感的DCDC變換器

有效

• 申請號: 201922308181.5
• 申請日: 2019-12-19
• 公開（公告）號: CN211606389U
• 公開（公告）日: 2020-09-29
• 發明（設計）人: 張亮;唐曉;黃洪偉;葉凡
• 申請（專利權）人: 珠海英集芯半導體有限公司
• 主分類號: H02M3/156
• 分類號: H02M3/156;H02M1/08;H02M1/44;H02H7/12
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 盧澤明

本實用新型屬于DCDC變換器的技術領域，具體涉及一種基于PCB平面電感的DCDC變換器，其包括：PCB平面電感，其一端與輸入電壓連接；電流采樣電路，其輸入端與所述PCB平面電感的另一端連接；驅動電路，其輸入端與所述電流采樣電路的輸出端連接；第一功率管，所述驅動電路的輸出端與所述第一功率管連接，所述電流采樣電路的輸入端與所述第一功率管連接。本實用新型可以正確的采樣與限制電感的峰值，在高頻下正常工作并避免EMI干擾問題。

技術領域

本實用新型屬于DCDC變換器的技術領域，具體涉及一種基于PCB平面電感的DCDC變換器。

背景技術

功率電感是DCDC變換器中非常關鍵的元件，承擔著儲存能量和釋放能量的功能。隨著DCDC市場競爭的日益激烈，降低成本成為設計者的一項重大挑戰。傳統DCDC一般選用繞線電感與疊層電感，電感值較大但是價格較貴，而PCB無芯平面電感的成本低廉，非常適用低成本DCDC的制作。

然而PCB平面電感相比于繞線電感與疊層電感也有一個很大的缺點：電感值相對較小，在匝數＝10mil，線寬＝8mil，線間距＝10mil時，電感值才達500nH 左右，實際兼顧到面積與成本，電感值一般只能做到100～200nH左右。如此低的電感值會導致電感電流的上升與下降非常迅速，電感電流采樣電路必須能夠進行高速采樣，否則將無法正確得到電感電流采樣值，并且電感電流峰值無法正確限流，可能會瞬間大電流發熱燒毀芯片；由于電感電流峰值必須限定，為了維持負載能力不變，DCDC必須采用高頻時鐘；為了得到寬的輸入輸出電壓范圍，在高頻時鐘下最小占空比脈沖的高電平時間與最大占空比的低電平時間必須足夠小。驅動電路在小脈沖時間內正常工作，必然會導致 LX的電壓迅速變化，從而影響DCDC的EMI性能。

綜上所述，采用PCB平面電感可以極大的降低DCDC成本，但是由于其電感值一般比較小，會導致一系列諸如電感電流采樣、高頻驅動、EMI干擾等問題。

為了解決這些問題，本實用新型提供了一種基于PCB平面電感的DCDC 變換器。

實用新型內容

本實用新型的一個目的是解決至少上述問題和/或缺陷，并提供至少后面將說明的優點。

本實用新型還有一個目的是提供基于PCB平面電感的DCDC變換器，其可以對電感電流進行高速采樣，從而避免電感電流峰值沖到過高。

為了實現根據本實用新型的這些目的和其它優點，本實用新型提供了基于PCB平面電感的DCDC變換器，包括：

PCB平面電感，其一端與輸入電壓連接；

電流采樣電路，其輸入端與所述PCB平面電感的另一端連接；

驅動電路，其輸入端與所述電流采樣電路的輸出端連接；

第一功率管，所述驅動電路的輸出端與所述第一功率管連接，所述電流采樣電路的輸入端與所述第一功率管連接。

本實用新型可以對電感電流進行高速采樣，從而保證電感電流峰值不會沖到過高；在高頻工作狀態下，再結合驅動電路，在減小功率管上升與下降時間的同時，保證LX電壓有足夠的變換時間，從而保證變換器的EMI干擾不會惡化。

優選的是，還包括比較器，所述比較器的輸入負端與所述電流采樣電路的輸出端連接，所述比較器的輸入正端與輸出電壓連接，所述比較器的輸出端與所述驅動電路連接。