申请/专利权人：电子科技大学

申请日：2022-03-15

公开（公告）日：2024-04-12

公开（公告）号：CN115296540B

主分类号：H02M3/335

分类号：H02M3/335;H02M3/06;H02M1/088;H02M1/34

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.12#授权;2022.11.22#实质审查的生效;2022.11.04#公开

摘要：本发明涉及集成电路领域与开关电源领域，公开了一种新型混合隔离型降压变换器。本发明的混合隔离型降压变换器的开关节点处的电压摆幅为12输入电压，而传统隔离型降压变换器全桥变换器、半桥变换器开关节点处的电压摆幅为输入电压，本发明的开关损耗与传统结构相比可以得到减小。此外，电路开关节点电压摆幅减小，使其可以使用更低压的开关管，实现开关管导通损耗减小。通过时序控制，利用谐振可以实现开关管的零电压开启ZVS或者低电压开启LVS，进而实现开关管的开关损耗减小。与传统隔离型降压变换器全桥变换器、半桥变换器相比，本发明提出的新型混合隔离型降压变换器极大地提高了能量转换效率。

主权项：1.一种新型混合隔离型降压变换器，其特征在于，包括自举驱动电路、功率级拓扑和整流电路；所述自举驱动电路包括第一开关管MSP1、第二开关管MSP2、第三开关管MSN1、第一自举电容CBoot1、第二自举电容CBoot2、第三自举电容CBoot3、第一电平位移电路LS1、第二电平位移电路LS2、第三电平位移电路LS3、第一驱动电路DRV1、第二驱动电路DRV2、第三驱动电路DRV3、第四驱动电路DRV4、第五驱动电路DRV5、第六驱动电路DRV6、LDO电路、二极管DB和反相器；所述功率级拓扑第一NMOS管MN1、第二NMOS管MN2、第三NMOS管MN3、第四NMOS管MN4、飞电容CF和变压器T1；所述整流电路包括第五NMOS管MN5、第六NMOS管MN6、第一电感和第二电感、电容C和负载电阻R；具体的，第一开关管MSP1的栅极接第一外部控制信号，源极接第一自举电容CBoot1的一端和第一驱动电路DRV1的电源端BST1，漏极接第二开关管MSP2的源极、第二自举电容CBoot2的一端和第二驱动电路DRV2的电源端BST2；第二开关管MSP2的栅极接第二外部控制信号，漏极接第四驱动电路DRV4的电源端INTVCC；INTVCC接5V电源；第三开关管MSN1的栅极接电容CBD的一端以及二极管DB的负端，电容CBD的另一端接反相器的输出端，反相器的输入端接第三外部控制信号；第三开关管MSN1的源极接二极管DB的正端以及输入电源Vin，第三开关管MSN1的漏端接LDO的电源端；LDO的地端接第三自举电容CBoot3的一端，LDO的输出端接第三自举电容CBoot3的另一端和第三驱动电路DRV3的电源端BST3；第一电平位移电路LS1的输入为第一PWM信号，输出为第一驱动电路DRV1的输入；第一驱动电路DRV1的地端与第一自举电容CBoot1的另一端相连，第一驱动电路DRV1输出为第一驱动信号，为第一NMOS管MN1提供栅极驱动信号；第二电平位移电路LS2的输入为第二PWM信号，输出为第二驱动电路DRV2的输入；第二驱动电路DRV2的地端与第二自举电容CBoot2的另一端相连，其输出为第二驱动信号，为第三NMOS管MN3提供栅极驱动信号；第三电平位移电路LS3的输入为第三PWM信号，输出为第三驱动电路DRV3的输入；第三驱动电路DRV3的地端与第三自举电容CBoot3的另一端相连，其输出为第三驱动信号，为第二NMOS管MN2提供栅极驱动信号；第四驱动电路DRV4的输入为第四PWM信号，其地端与地相连，其输出为第四驱动信号，为第四NMOS管MN4提供栅极驱动信号；第五驱动电路DRV5的输入为第五PWM信号，其地端与地相连，其输出为第五驱动信号，为第五NMOS管MN5提供栅极驱动信号；第六驱动电路DRV6的输入为第六PWM信号，其地端与地相连，其输出为第六驱动信号，为第六NMOS管MN6提供栅极驱动信号；第一NMOS管MN1的漏极接输入电压Vin，其源极接第三NMOS管MN3的漏极、变压器T1初级侧的一端和第二NMOS管MN2的漏极；第二NMOS管MN2的漏极接输入电压Vin，其源极接飞电容CF的一端、变压器T1初级侧的另一端；第三NMOS管MN3的源极接第四NMOS管MN4的源极、飞电容CF的另一端；第四NMOS管MN4的源极与地相连；第五NMOS管MN5的漏极接第一电感的一端、变压器次级侧的一端，其源极与地相连;第六NMOS管MN6的漏极接第二电感的一端、变压器次级侧的另一端，其源极与地相连；电容C的一端连接第一电感的另一端、第二电感的另一端、电阻R的一端和输出端，电容C的另一端与地相连；电阻R的另一端与地相连。

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百度查询： 电子科技大学 一种隔离型混合降压变换器

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