[發明專利]一種微型小功率混合集成電路及其變換器

有效

• 申請號: 202110761239.0
• 申請日: 2021-07-06
• 公開（公告）號: CN113452253B
• 公開（公告）日: 2022-05-06
• 發明（設計）人: 樊平;陳文軍;龐召宏
• 申請（專利權）人: 湖南宏微電子技術有限公司
• 主分類號: H02M3/24
• 分類號: H02M3/24;H02M3/335;H02M7/04;H02M7/155
• 代理公司: 北京貴都專利代理事務所(普通合伙) 11649
• 代理人: 李新鋒

本發明提出一種微型小功率混合集成電路及其變換器。所述混合集成電路包括第一變換組件和第二變換組件；第一變換組件包括輸入電路、變換電路、輸出電路以及反饋電路；變換電路包括變壓器和多個開關器件；輸出電路包括整流電路和濾波電路；第二變換組件包括輸入單元、逆變單元、諧振單元、變壓器組合單元、整流單元、輸出單元以及反饋單元。混合變換器包括AC/DC變換器與DC?DC變換器；AC/DC變換器與DC?DC變換器通過前置控制電路連接。前置控制電路通過基準源電路連接至第一反饋支路和第二反饋支路；第一反饋支路的輸入端通過所述偏置電路連接所述第二反饋支路的輸出端。本發明實現了混合AC/DC及DC?DC變換。

技術領域

本發明屬于變換器與開關電源技術領域，尤其涉及一種微型小功率混合集成電路及其變換器。

背景技術

日常生活中所用的電能是來自電網中的交流電，但實際上大多數的電子設備，例如電腦及其外部設備、計算器、電視機、LED照明設備和Hi-Fi設備，及各種電子儀器都是由直流電源供電的。直流電源可以是電池或者有源電源。大多數這類設備要求的不僅是經過有效濾波和穩壓后的電壓，而且在設備運行中需要轉換成一定的電壓值。

開關電源是在小到消費類電子如手機、MP3，大到航空航天等領域都有非常廣泛的應用的一種電力電子裝置。這是因為，電子系統需要電源系統提供能量。日常生活中大多數電能都來自市電(高壓交流電)。然而電子系統對電源的要求不盡相同，如目前的小型電子系統往往要求1V至5V的低壓直流電源供電。因此，一般情況下市電要經過轉換才能合乎電子系統使用的需要，如通過AC/DC轉換器。

同時，各種用電池供電的設備如手機、數字播放器、便攜游戲機等功能越來越強大，所消耗的電能也越來越多，它們至少都需要一套電池和工作電壓相互轉換的DC/DC電源轉換器；此外，在直流電網中，大容量DC/DC變換器是進行不同電壓等級互聯、大規模可再生能源匯集以及實現中壓直流配電網向低壓直流微網發展所不可缺少的關鍵設備。

發明人發現，現有的AC/DC變換器在安全保護和反饋控制方面仍存在較大缺陷，尤其是在小功率微電路的應用上，現有的AC/DC變換器不能適應功率變化需求，不能輸出穩定的直流低電壓；同時，現有的DC/DC變換器在安全保護和反饋控制方面也存在較大缺陷，尤其是在小功率微電路的應用上，現有的DC/DC變換器不能適應功率變化需求，不能輸出穩定的低電壓；此外，從交流端到用電設備端涉及的AC-DC、DC-DC變換通常涉及多個模塊，現有技術并未涉及混合變換的統一集成架構。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明提出一種微型小功率混合集成電路及其變換器。所述混合集成電路包括第一變換組件和第二變換組件；第一變換組件包括輸入電路、變換電路、輸出電路以及反饋電路；變換電路包括變壓器和多個開關器件；輸出電路包括整流電路和濾波電路；第二變換組件包括輸入單元、逆變單元、諧振單元、變壓器組合單元、整流單元、輸出單元以及反饋單元?；旌献儞Q器包括AC/DC變換器與DC-DC變換器；AC/DC變換器與DC-DC變換器通過前置控制電路連接。前置控制電路通過基準源電路連接至第一反饋支路和第二反饋支路；第一反饋支路的輸入端通過所述偏置電路連接所述第二反饋支路的輸出端。本發明實現了混合AC/DC及DC-DC變換。

在本發明中，所述第一變換組件執行AC-DC變換，所述第二變換組件執行DC-DC變換。第一變換組件和第二變換組件在部分結構上存在相似之處，為便于區分，在第一變換組件中，各個功能模塊使用“電路”描述，在第二變換組件中，各個功能模塊使用“單元”描述；某些情況下，二者混用，但是針對某一個具體的變換組件來說，由于兩個變換組件的結構相對獨立，所以，部分情況下的混用，也不影響本領域技術人員對各自實現方案的正確理解。

具體的，所述第一變換組件包括輸入電路、變換電路、輸出電路以及反饋電路；所述變換電路包括變壓器和多個開關器件；所述輸出電路包括整流電路和濾波電路；

所述第二變換組件包括輸入單元、逆變單元、諧振單元、變壓器組合單元、整流單元、輸出單元以及反饋單元；