[發明專利]DC/DC變換器及其輸出電壓控制方法

在審

• 申請號: 202111192674.2
• 申請日: 2021-10-13
• 公開（公告）號: CN114070083A
• 公開（公告）日: 2022-02-18
• 發明（設計）人: 何正言
• 申請（專利權）人: 華為技術有限公司
• 主分類號: H02M3/335
• 分類號: H02M3/335;H02M1/32
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 熊永強;李稷芳

本申請提供了一種DC/DC變換器及其輸出電壓控制方法，該DC/DC變換器包括逆變電路、變壓器、第一整流電路、第二整流電路和電壓管理電路。變壓器包括第一原邊繞組、第一副邊繞組和第二副邊繞組，第一原邊繞組的兩端分別與逆變電路的第一輸出端和第二輸出端相連，第一副邊繞組的兩端與第一整流電路的兩個輸入端相連，第二副邊繞組的兩端與第二整流電路的兩個輸入端相連；電壓管理電路控制第一整流電路的輸出端、第二整流電路的輸出端和DC/DC變換器的輸出端在第一工作周期內的第一子周期處于第一連接關系，以及在第一工作周期內的第二子周期處于第二連接關系。采用本申請，可擴大DC/DC變換器的輸入電壓兼容范圍，適用性強。

技術領域

本申請涉及電子電路技術領域，尤其涉及一種DC/DC變換器及其輸出電壓控制方法。

背景技術

-48V輸入的隔離DC/DC變換器被廣泛應用于通信領域，用于通信設備的供電電源設計。對于不同的通信設備及應用場景，對DC/DC變換器的需求也存在不同，其中一種典型的應用是將以-48V為典型值的寬范圍直流輸入電壓，變換為穩定的直流電壓輸出，其中輸出電壓包括5V、12V、54V等多種等級。

目前，主要是采用圖1所示的DC/DC變換器進行寬范圍輸入電壓的直流變換。如圖1所示，該DC/DC變換器包括開關管Q1-Q8、原邊繞組L1、副邊繞組L2、鐵芯T和整流二極管D1-D4。其中，Q1-Q4構成常見的Buck-Boost電路，Q5-Q8構成常見的開環LLC電路，L1、L2和T構成變壓器，D1-D4構成整流電路。該開環LLC電路中的Q5和Q7分別連接不同的輸入源，其中，Q5的漏極連接Buck-Boost電路的正輸出端，Q7的漏極連接直流電源的正輸出端。基于該DC/DC變換器的結構可知，DC/DC變換器的輸出電壓V_out＝(V_b+V_in)/(2N)，其中，N為原邊繞組L1與副邊繞組L2之間的匝數比。因此，對于不同的輸入電壓V_in，該DC/DC變換器可以通過調節Buck-Boost電路的輸出電壓V_b實現V_out的穩定輸出。

但是，通過上述計算V_out的公式可知，上述DC/DC變換器僅適用于V_out≥V_in/(2N)的情況，當需要的V_out非常小，而同時V_in又非常大時，僅通過調整V_b無法實現穩壓，因此，上述DC/DC變換器的輸入電壓兼容范圍小，適用性差。

發明內容

本申請提供了一種DC/DC變換器及其輸出電壓控制方法，可通過改變第一整流電路的輸出端、第二整流電路的輸出端和DC/DC變換器的輸出端之間的連接關系，實現對DC/DC變換器的輸入端電壓的升降壓，從而保證無論DC/DC變換器的輸入端電壓取何值均可以使DC/DC變換器穩定輸出的電壓值為目標輸出電壓，進而擴大DC/DC變換器的輸入電壓兼容范圍，適用性強。

第一方面，本申請提供了一種DC/DC變換器，該DC/DC變換器包括逆變電路、變壓器、第一整流電路、第二整流電路和電壓管理電路。其中，逆變電路的輸入端作為DC/DC變換器的輸入端，用于連接直流電源；變壓器包括第一原邊繞組、第一副邊繞組和第二副邊繞組，第一原邊繞組的一端與逆變電路的第一輸出端相連，第一原邊繞組的另一端與逆變電路的第二輸出端相連，第一副邊繞組的兩端與第一整流電路的兩個輸入端相連，第二副邊繞組的兩端與第二整流電路的兩個輸入端相連；電壓管理電路在第一工作周期內的第一子周期控制第一整流電路的輸出端、第二整流電路的輸出端和DC/DC變換器的輸出端處于第一連接關系，以及在第一工作周期內的第二子周期控制第一整流電路的輸出端、第二整流電路的輸出端和DC/DC變換器的輸出端處于第二連接關系。從而通過改變第一整流電路的輸出端、第二整流電路的輸出端和DC/DC變換器的輸出端之間的連接關系，實現對DC/DC變換器的輸入端電壓的升降壓，從而保證無論DC/DC變換器的輸入端電壓取何值均可以使DC/DC變換器穩定輸出的電壓值為目標輸出電壓，進而擴大DC/DC變換器的輸入電壓兼容范圍，適用性強。