[發明專利]一種降壓型電源切換損失的電路、方法及裝置

有效

• 申請號: 202110962421.2
• 申請日: 2021-08-20
• 公開（公告）號: CN113612370B
• 公開（公告）日: 2023-03-31
• 發明（設計）人: 余智淳
• 申請（專利權）人: 蘇州浪潮智能科技有限公司
• 主分類號: H02M1/00
• 分類號: H02M1/00
• 代理公司: 濟南舜源專利事務所有限公司 37205
• 代理人: 張營磊

1.一種降低降壓型電源切換損失的電路，其特征在于，包括控制模塊(1)、能量卸除管和變壓器(T1)；

控制模塊(1)連接有第一開關管和第二開關管；

第一開關管的受控端與控制模塊(1)連接，第一開關管的第一端連接有電源輸入端(Vin)，第一開關管的第一端還與能量卸除管的第一端連接；

變壓器(T1)包括一次側線圈和二次側線圈，變壓器(T1)一次側線圈設有第一端和第二端，變壓器(T1)二次側線圈設有第三端和第四端；

變壓器(T1)的第三端與第一開關管的第二端連接，變壓器(T1)的第四端與能量卸除管的第二端連接，變壓器(T1)的第二端連接有電源輸出端(Vout)和輸出電容(Cout)；

第二開關管的受控端與控制模塊(1)連接，第二開關管的第一端與第一開關管的第二端及變壓器(T1)的第一端連接，第二開關管的第二端與輸出電容(Cout)另一端連接，并接地。

2.如權利要求1所述的降低降壓型電源切換損失的電路，其特征在于，第一開關管采用第一MOS管(Q1)，第二開關管采用第二MOS管(Q2)，能量卸除管采用第三MOS管(Qdis)；

第一MOS管(Q1)的柵極與控制模塊(1)連接，第一MOS管(Q1)的漏極與電源輸入端(Vin)、及第三MOS管(Qdis)的漏極連接，第一MOS管(Q1)的源極與第二MOS管(Q2)的漏極、變壓器(T1)的第三端以及變壓器(T1)的第一端連接；

第三MOS管(Qdis)的源極與變壓器(T1)的第四端連接；

第二MOS管(Q2)的柵極與控制模塊(1)連接，第二MOS管(Q2)的源極接地。

3.如權利要求2所述的降低降壓型電源切換損失的電路，其特征在于，第一MOS管(Q1)和第二MOS管(Q2)均采用N溝道MOS管；

第三MOS管(Qdis)采用帶有寄生二極管的N溝道MOS管。

4.如權利要求2所述的降低降壓型電源切換損失的電路，其特征在于，第三MOS管(Qdis)的柵極懸空。

5.如權利要求2所述的降低降壓型電源切換損失的電路，其特征在于，控制模塊(1)控制第一MOS管(Q1)和第二MOS管(Q2)不同時導通；

當第一MOS管(Q1)漏極與源極不導通時，第一MOS管(Q1)漏極與源極之間形成第一寄生電容(Cds1)；

當第二MOS管(Q2)漏極與源極不導通時，第二MOS管(Q2)漏極與源極之間形成第二寄生電容(Cds2)。

6.一種基于權利要求1-5任一項的降低降壓型電源切換損失的方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1.控制模塊控制第一MOS管導通，輸入電源的電能經變壓器一次側線圈后，形成輸出電源電壓，并當輸出電源電壓達到目標值時，控制第一MOS管關斷；

S2.設定等待時間段，在等待時間段內，將第一MOS管上殘留的電能卸載到第三MOS管，再經第一MOS管寄生電容與變壓器二次側線圈的諧振，將殘留的電能傳遞到變壓器一次側線圈；

S3.等待時間段后，控制模塊控制第二MOS管導通，變壓器一次側線圈與第二MOS管及輸出電容形成回路，變壓器一次側線圈將自身儲存電能及從二次側線圈傳遞的電能進行輸出，維持輸出電源電壓，并在輸出電源電壓小于目標值時，控制模塊控制第二MOS管關斷，返回步驟S1。

7.如權利要求6所述的降低降壓型電源切換損失的方法，其特征在于，步驟S1具體步驟如下：

S11.控制模塊通過控制第一MOS管的柵極，進而控制第一MOS管的漏極和源極導通；

S12.輸入電源的電能傳遞到變壓器一次側線圈；

S13.變壓器一次側線圈將電能分為兩部分，其中第一部分電能儲存在變壓器一次側線圈，第二部分電能形成輸出電源電壓；

S14.控制模塊判斷輸出電源電壓是否達到目標值；

若是，進入步驟S15；

若否，返回步驟S14；

S15.控制模塊控制第一MOS管的柵極，進而控制第一MOS管的漏極和源極關斷，第一MOS管的漏極與源極形成寄生電容，寄生電容上存在殘留電能。