交错式降压转换器制造技术

一个交错式降压转换器通过控制其两个开关中的每一个在导通与不导通间的切换来进行降压转换。这些开关具有相同的切换周期及相同的导通时段，且一个从其中一个开关切换为导通到其中另一个开关切换为导通的时间延迟等于这些开关的导通时段减去一个预设时段，可以使得该交错式降压转换器在所述开关的工作比小时具有相对较高的转换效率。

Interleaved buck converter

An interleaved buck converter by controlling each and guide Qualcomm in conduction switch two switch for Buck converter. These switches with switching in the same period and the same conduction time, and one from which a switch is to one of the other switch is in on time delay equal to the switch period minus a predetermined period of time, can make the interleaved buck converter in the switching of the work than the hour has relatively high conversion efficiency.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电源转换技术，特别是涉及一种交错式降压转换器。
技术介绍
一个现有的交错式降压转换器通过控制其两个开关中的每一个在导通与不导通间的切换来进行降压转换。这些开关具有相同的切换周期及相同的工作比，且从其中一个开关切换为导通到其中另一个开关切换为不导通的时间延迟等于这些开关的切换周期的一半。这些开关在其工作比大于50％时，都能以零电压切换方式切换为导通，而在其工作比小于50％时，都不能以零电压切换方式切换为导通。因此，现有的交错式降压转换器在这些开关的工作比小时有转换效率相对较低的缺点。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种可以改善
技术介绍
缺点的交错式降压转换器。本专利技术交错式降压转换器包含一个第一开关、一个第二开关、一个第三开关、一个第四开关、一个第一电感、一个第二电感、一个第三电感、一个输出电容及一个控制器。该第一开关具有一个适用于接收一个输入电压的第一端、一个第二端及一个控制端。该第二开关具有一个耦接到该第一开关的该第一端的第一端、一个第二端及一个控制端。该第三开关具有一个耦接到该第一开关的该第二端的第一端，及一个耦接到一个参考节点的第二端。该第四开关具有一个耦接到该第二开关的该第二端的第一端，及一个耦接到该参考节点的第二端。该第一电感具有一个耦接到该第一开关的该第二端的第一端，及一个适用于提供一个输出电压的第二端。该第二电感耦接在该第二开关的该第二端及该第一电感的该第二端间。该第三电感耦接在该第一开关的该第二端及该第二开关的该第二端间。该输出电容耦接在该第一电感的该第二端及该参考节点间。该控制器耦接到该第一开关的该控制端及该第二开关的该控制端，且控制该第一开关及该第二开关中的每一个在导通与不导通间的切换，使得该第一开关及该第二开关具有相同的切换周期及相同的导通时段，且一个从该第一开关切换为导通到该第二开关切换为导通的时间延迟等于该第一开关及该第二开关的该导通时段减去一个预设时段。本专利技术交错式降压转换器中，该控制器还电连接到该第一电感的该第二端以接收该输出电压，且根据该输出电压控制该第一开关及该第二开关中的每一个在导通与不导通间的切换，使得该第一开关及该第二开关的该切换周期及该导通时段中的至少一个是可变的。本专利技术交错式降压转换器中，当该第一开关及该第二开关的一个工作比大于一个预设值时，该第一开关及该第二开关的该切换周期是可变的，而当该第一开关及该第二开关的该工作比小于该预设值时，该第一开关及该第二开关的该导通时段是可变的。本专利技术交错式降压转换器中，该控制器使用比例积分微分控制技术来根据该输出电压控制该第一开关及该第二开关中的每一个在导通与不导通间的切换。本专利技术交错式降压转换器中，该第一开关及该第二开关中的每一个是一个N型金氧半场效电晶体。本专利技术交错式降压转换器中，该N型金氧半场效电晶体具有一个充当相对应开关的该第一端的漏极、一个充当相对应开关的该第二端的源极，及一个充当相对应开关的该控制端的栅极。本专利技术交错式降压转换器中，该第三开关及该第四开关中的每一个是一个二极管。本专利技术交错式降压转换器中，该二极管具有一个充当相对应开关的该第一端的阴极，及一个充当相对应开关的该第二端的阳极。本专利技术的有益效果在于：通过让从该第一开关切换为导通到该第二开关切换为导通的该时间延迟等于该第一开关及该第二开关的该导通时段减去该预设时段，可以使得该交错式降压转换器在该第一开关及该第二开关的该工作比小时具有相对较高的转换效率。附图说明图1是一个电路方块图，说明本专利技术交错式降压转换器的实施例；图2是一个时序图，说明实施例的一个用于控制一个第一开关的第一控制信号及一个用于控制一个第二开关的第二控制信号在第一开关及第二开关的一个工作比为30％时的情况；图3是一个时序图，说明实施例的第一控制信号及第二控制信号在第一开关及第二开关的工作比为50％时的情况；图4是一个时序图，说明实施例的第一控制信号及第二控制信号在第一开关及第二开关的工作比为62.5％时的情况；图5是一个时序图，说明实施例的操作；图6至图14是等效电路图，分别说明实施例操作在第一模式至第九模式时的情况。具体实施方式下面结合附图及实施例对本专利技术进行详细说明。参阅图1，本专利技术交错式降压转换器1的实施例适用于接收一个来自一个电压源2的输入电压Vin，将输入电压Vin转换成一个小于输入电压Vin的输出电压Vout，且适用于将输出电压Vout输出到一个负载3。本实施例的交错式降压转换器1包括一个第一开关11、一个第二开关12、一个第三开关13、一个第四开关14、一个第一电感15、一个第二电感16、一个第三电感17、一个输出电容18及一个控制器19。第一开关11具有一个适用于耦接到电压源2以接收输入电压Vin的第一端、一个第二端及一个控制端。在本实施例中，第一开关11是一个N型金氧半场效电晶体，且此N型金氧半场效电晶体具有一个充当第一开关11的第一端的漏极、一个充当第一开关11的第二端的源极，及一个充当第一开关11的控制端的栅极。第二开关12具有一个耦接到第一开关11的第一端的第一端、一个第二端及一个控制端。在本实施例中，第二开关12是一个N型金氧半场效电晶体，且此N型金氧半场效电晶体具有一个充当第二开关12的第一端的漏极、一个充当第二开关12的第二端的源极，及一个充当第二开关12的控制端的栅极。第三开关13具有一个耦接到第一开关11的第二端的第一端，及一个耦接到一个参考节点4(例如地)的第二端。在本实施例中，第三开关13是一个二极管，且此二极管具有一个充当第三开关13的第一端的阴极，及一个充当第三开关13的第二端的阳极。第四开关14具有一个耦接到第二开关12的第二端的第一端，及一个耦接到参考节点4的第二端。在本实施例中，第四开关14是一个二极管，且此二极管具有一个充当第四开关14的第一端的阴极，及一个充当第四开关14的第二端的阳极。第一开关11、第二开关12、第三开关13及第四开关14中的每一个可以在导通与不导通间切换。第一电感15具有一个耦接到第一开关11的第二端的第一端，及一个适用于耦接到负载3以提供输出电压Vout的第二端。第二电感16耦接在第二开关12的第二端及第一电感15的第二端间。第三电感17耦接在第一开关11的第二端及第二开关12的第二端间。输出电容18耦接在第一电感15的第二端及参考节点4间。参阅图1至图4，控制器19耦接到第一电感15的第二端以接收输出电压Vout，还耦接到第一开关11的控制端及第二开关12的控制端，且根据输出电压Vout产生分别给第一开关11及第二开关12的一个第一控制信号Vgs1及一个第二控制信号Vgs2，来控制第一开关11及第二开关12中的每一个在导通与不导通间的切换，以稳定输出电压Vout在一个预设目标值。在控制器19的控制下，第一开关11及第二开关12具有相同的切换周期(其长度为Tsw)及相同的导通时段(其长度为Ton)，一个从第一开关11切换为导通到第二开关12切换为导通的时间延迟(其长度为Td)等于第一开关11及第二开关12的导通时段减去一个预设时段(其长度为Tp)(即Td＝Ton-Tp)，且第一开关11及第二开关12的切换周期及导通时段中的至少一个是可变的。换句话说，第一开关11及本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种交错式降压转换器，其特征在于其包含：一个第一开关，具有一个适用于接收一个输入电压的第一端、一个第二端及一个控制端；一个第二开关，具有一个耦接到该第一开关的该第一端的第一端、一个第二端及一个控制端；一个第三开关，具有一个耦接到该第一开关的该第二端的第一端，及一个耦接到一个参考节点的第二端；一个第四开关，具有一个耦接到该第二开关的该第二端的第一端，及一个耦接到该参考节点的第二端；一个第一电感，具有一个耦接到该第一开关的该第二端的第一端，及一个适用于提供一个输出电压的第二端；一个第二电感，耦接在该第二开关的该第二端及该第一电感的该第二端间；一个第三电感，耦接在该第一开关的该第二端及该第二开关的该第二端间；一个输出电容，耦接在该第一电感的该第二端及该参考节点间；及一个控制器，耦接到该第一开关的该控制端及该第二开关的该控制端，且控制该第一开关及该第二开关中的每一个在导通与不导通间的切换，使得该第一开关及该第二开关具有相同的切换周期及相同的导通时段，且一个从该第一开关切换为导通到该第二开关切换为导通的时间延迟等于该第一开关及该第二开关的该导通时段减去一个预设时段。

【技术特征摘要】
1.一种交错式降压转换器，其特征在于其包含：一个第一开关，具有一个适用于接收一个输入电压的第一端、一个第二端及一个控制端；一个第二开关，具有一个耦接到该第一开关的该第一端的第一端、一个第二端及一个控制端；一个第三开关，具有一个耦接到该第一开关的该第二端的第一端，及一个耦接到一个参考节点的第二端；一个第四开关，具有一个耦接到该第二开关的该第二端的第一端，及一个耦接到该参考节点的第二端；一个第一电感，具有一个耦接到该第一开关的该第二端的第一端，及一个适用于提供一个输出电压的第二端；一个第二电感，耦接在该第二开关的该第二端及该第一电感的该第二端间；一个第三电感，耦接在该第一开关的该第二端及该第二开关的该第二端间；一个输出电容，耦接在该第一电感的该第二端及该参考节点间；及一个控制器，耦接到该第一开关的该控制端及该第二开关的该控制端，且控制该第一开关及该第二开关中的每一个在导通与不导通间的切换，使得该第一开关及该第二开关具有相同的切换周期及相同的导通时段，且一个从该第一开关切换为导通到该第二开关切换为导通的时间延迟等于该第一开关及该第二开关的该导通时段减去一个预设时段。2.根据权利要求1所述的交错式降压转换器，其特征在于：该控制器还电连接到该第一电感的该第二端以接收该输出电压，且根据该输出电...

【专利技术属性】
技术研发人员：林景源，赵哲炜，谢耀庆，邱煌仁，罗有纲，曾柏荣，
申请(专利权)人：光宝科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71