[發明專利]功率變換器

在審

• 申請號: 202010075564.7
• 申請日: 2020-01-22
• 公開（公告）號: CN111146930A
• 公開（公告）日: 2020-05-12
• 發明（設計）人: 黎堅;陳偉
• 申請（專利權）人: 矽力杰半導體技術（杭州）有限公司
• 主分類號: H02M1/00
• 分類號: H02M1/00;H02M3/335;H05B45/345;H05B45/382;H05B45/50
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明揭露了一種功率變換器，通過在第二輸出電路上串聯副邊開關管，同時使得所述第二副邊繞組的輸出電壓反射到所述第一副邊繞組上的電壓小于所述第一副邊繞組的輸出電壓，使得原邊開關管關斷且副邊開關管導通時續流電流全部流過第二輸出電路的副邊繞組，在副邊開關管關斷時續流電流流過其它輸出電路的副邊繞組，從而實現了對于恒流輸出電路和恒壓輸出電路在每個開關周期內進行分時續流，進而在僅進行一次功率轉換的前提下就能實現多路恒流/恒壓輸出，提高了工作效率，同時僅需要一組磁性元件，減小了系統體積。并且，在一個開關周期內，所述第二控制電路控制所述副邊開關管在所述原邊開關管關斷之前開始導通，以減小切換干擾。

技術領域

本發明涉及電力電子領域，更具體的說，涉及一種功率變換器。

背景技術

現有技術中，應用于LED背光顯示屏電源通常具有多路輸出，至少一路恒流輸出給LED負載提供驅動電流，至少一路恒壓輸出給系統或者其它負載供電。

圖1為現有技術中同時具有恒壓和恒流多路輸出的功率變換器的電路示意圖。如圖1所示，多路輸出的功率變換器1通過變壓器的多個副邊繞組來實現多路輸出。每個副邊繞組對應于一個輸出電路，在恒流輸出電路中，副邊繞組Ns2與原邊繞組Np耦合。由于與原邊繞組串聯的原邊開關管Q1受控地導通和關斷，從而在副邊繞組Ns2兩端產生一方波電壓，然后經過由二極管D2和電容C2構成的整流電路進行整流濾波后，生成相對穩定的輸出電壓Vo1。由電感L、開關管Q2、二極管D3和電容C3組成的升壓型(boost)開關變換器連接整流電路和LED負載之間。通過該升壓型開關變換器在恒流控制電路13的控制下將電壓Vo1變換為恒定輸出電流I_LED輸出到LED負載。恒流控制電路13根據電流采樣信號Vs2和電流參考信號Iref來生成控制信號。同時，在恒壓輸出電路中，副邊繞組Ns1與原邊繞組Np耦合，經過由二極管D1和電容C1構成的整流電路進行整流濾波后，生成穩定的輸出電壓Vo2。表征輸出電壓Vo2的電壓采樣信號Vs1通過光耦電路11被傳遞至原邊側，恒壓控制電路12根據電壓采樣信號Vs1和參考電壓Vref控制開關管Q1的開關狀態使得輸出電壓Vo2保持穩定。由此，圖1所示的功率變換器通過兩級功率級電路實現同時進行恒流輸出和恒壓輸出。

但是，在恒流輸出電路中，兩級功率轉換增加轉換損耗，降低了工作效率。同時，兩級功率級電路需要兩個磁性元件，這增大了系統體積，不利于小型化。

發明內容

有鑒于此，本發明提出了一種功率變換器，以降低在進行多路恒壓/恒流輸出時的功率轉換次數，提高工作效率，同時減少磁性元件數量，減小系統體積。

本發明提供了一種功率變換器，包括：

輸入電路，包括串聯連接在輸入端和接地端的原邊繞組和原邊開關管；

至少一個第一輸出電路，包括與所述原邊繞組耦合的第一副邊繞組；

至少一個第二輸出電路，包括與所述原邊繞組耦合的第二副邊繞組和至少一個副邊開關管；

第一控制電路，控制所述原邊開關管的導通和關斷以調節所述第一輸出電路的輸出參量；

第二控制電路，控制所述副邊開關管的導通和關斷以調節所述第二輸出電路的輸出參量；

其中，在第一狀態下，一個開關周期內，所述副邊開關管在所述原邊開關管關斷之前開始導通。

優選地，所述第二副邊繞組的輸出電壓反射到所述第一副邊繞組上的電壓小于所述第一副邊繞組的輸出電壓，使得所述第一輸出電路在所述副邊開關管導通期間被截止。

優選地，所述第二輸出電路為恒流輸出電路，還包括：

電流輸出端口；

第二整流電路，連接在所述電流輸出端口和所述第二副邊繞組之間；以及，