一种降压式变换电路制造技术

本申请实施例公开了一种降压式变换电路，包括：电源模块，第一开关模块，第二开关模块，开关控制模块，第一储能模块，第二储能模块和负载模块；上述电源模块、第一开关模块、第二开关模块、第一储能模块、第二储能模块和负载模块按照一般的降压式变换电路(Buck电路)连接，上述第一开关模块包括：第一开关管和二极管，该第一开关管和二极管串联。实施本申请实施例，可以在省去零电流检测ZC的情况下，防止在断续模式DCM中电感电流降低为负值，降低了降压式变换电路的功耗和成本。

【技术实现步骤摘要】
一种降压式变换电路
本申请涉及电子电路
，具体涉及一种降压式变换电路。
技术介绍
在如今的电子设备中，降压式变换电路(Buck电路)得到了广泛的应用，这种降压式变换电路由高位开关，低位开关，储能电感，输出电容组成。其中，高/低位开关的闭合和断开由控制芯片控制，高位开关往往使用双极结型晶体管BJT或者金属氧化物半导体场效应晶体管MOSFET，低位开关可以使用二极管DIODE或者金属氧化物半导体场效应晶体管MOSFET。其中，低位开关使用二极管DIODE的降压式变换电路称为异步降压式变换电路(NonsynchronousBuck)，低位开关使用金属氧化物半导体场效应晶体管MOSFET的降压式变换电路称为同步降压式变换电路(SynchronousBuck)。为了提升降压式变换电路(Buck电路)的效率往往使用同步降压式变换电路。但是在同步降压式变换电路中，既要防止高位开关和低位开关同时导通，又要防止在断续模式DCM时电感电流降低为负值，因此需要增加零电流检测ZC，这样增加了降压式变换电路的功耗和成本。
技术实现思路
本申请实施例提供一种降压式变换电路，可以省去原来降压式变换电路(Buck电路)中的零电流检测部分，降低了降压式变换电路的功耗和成本。本申请实施例提供了一种降压式变换电路，包括：电源模块，第一开关模块，第二开关模块，开关控制模块，第一储能模块，第二储能模块和负载模块；所述电源模块、所述第二开关模块、所述第一储能模块和所述负载模块依次串联；所述第二开关模块和所述第一储能模块的公共端与所述第一开关模块的第一端连接，所述第一开关模块远离所述第一储能模块的第二端与所述电源模块的负极连接；所述第一储能模块与所述负载模块的公共端与所述第二储能模块的一端连接，所述第二储能模块远离所述第一储能模块的另一端与所述直流电源模块的负极连接；所述开关控制模块的检测端与所述第一储能模块和所述负载模块的公共端连接，用于检测所述负载模块的电压或电流；所述开关控制模块的两个输出端分别与所述第一开关模块和所述第二开关模块的控制端连接，用于根据所述检测端的检测结果控制所述第一开关模块和所述第二开关模块的闭合与断开；其中，所述第一开关模块包括：第一开关管和二极管，所述第一开关管和所述二极管串联，所述第一开关管远离所述二极管的一端为所述第一开关模块的第一端，所述第一开关管的控制端为所述第一开关模块的控制端，所述二极管远离所述第一开关管的一端为所述二极管的正极，所述二极管的正极与所述电源模块的负极连接。本申请实施例中，在原来降压式变换电路(Buck电路)的上述第一开关模块中加入了二极管，该二极管与上述第一开关管串联，用于在上述第一开关模块闭合，上述第二开关模块断开的情况下，防止电流从上述第一开关模块的第一端流向第二端(即防止在断续模式DCM时电感电流降低为负值)，因此，本申请实施例可以在省去零电流检测ZC的情况下，防止在断续模式DCM中电感电流降低为负值，降低了降压式变换电路的功耗和成本。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例或
技术介绍
中的技术方案，下面将对本申请实施例或
技术介绍
中所需要使用的附图进行说明。图1A是本申请提供的一种降压式变换电路的示意图；图1B是本申请提供的一种异步降压式变换电路的示意图；图1C是本申请提供的一种同步降压式变换电路的示意图；图2是本申请实施例提供的一种降压式变换电路的示意图；图3是本申请实施例提供的另一种降压式变换电路的示意图。具体实施方式下面将结合本申请实施方式中的附图，对本申请实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施方式是本申请的一部分实施方式，而不是全部实施方式。基于本申请中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施方式，都应属于本申请保护的范围。在如今的电子设备中，降压式变换电路(Buck电路)得到了广泛的应用。参见图1A，图1A是本申请提供的一种降压式变换电路的示意图，从图中可以看出，降压式变换电路(Buck电路)由电源模块、第一开关模块S1、第二开关模块S2、电感L、电容Co和负载模块组成。在第一开关模块S1断开，第二开关模块S2闭合的情况下，电源模块为上述负载模块供电，并为上述电感L和电容Co充电；在第一开关模块S1闭合，第二开关模块S2断开的情况下，上述电感L和电容Co将储存的电能释放出来，继续为负载模块供电，在该电能消耗到一定程度时再次断开第一开关模块S1，闭合第二开关模块S2，如此反复使得输出电压Vo较于输入电压Vi有所降低。其中，第一开关模块S1和第二开关模块S2的闭合和断开一般由控制芯片控制，第二开关模块S2往往使用双极结型晶体管BJT或者金属氧化物半导体场效应晶体管MOSFET，第一开关模块S1可以使用二极管DIODE或者金属氧化物半导体场效应晶体管MOSFET。其中，第一开关模块S1使用二极管DIODE的降压式变换电路称为异步降压式变换电路(NonsynchronousBuck)，如图1B所示，开关控制模块的检测端a用于检测负载模块的电压或电流，开关控制模块的输出端b用于根据该检测结果对第二开关模块S2进行断开和闭合的控制；第一开关模块S1使用金属氧化物半导体场效应晶体管MOSFET的降压式变换电路称为同步降压式变换电路(SynchronousBuck)，如图1C所示，开关控制模块的检测端a用于检测负载模块的电压或电流，开关控制模块的输出端b1和b2分别用于根据该检测结果对第以开关模块S1和第二开关模块S2进行断开和闭合的控制。异步降压式变换电路buck的控制模块简单，成本也比较低，但是作为第一开关模块的二极管在导通时会有很大的压降，这样会降低效率。因此，为了提升降压式变换电路(Buck电路)的效率往往使用同步降压式变换电路。但是在同步降压式变换电路中，既要防止第一开关模块S1和第二开关模块S2同时导通，又要防止在断续模式DCM时电感电流降低为负值，因此需要增加零电流检测ZC，这样增加了降压式变换电路的功耗和成本。本申请实施例提供一种降压式变换电路，可以在省去零电流检测ZC的情况下，防止在断续模式DCM中电感电流降低为负值，降低了降压式变换电路(Buck电路)的功耗和成本。以下进行详细说明。请参见图2，图2是本申请实施例提供的一种降压式变换电路的示意图。该降压式变换电路200包括：电源模块，第一开关模块S1，第二开关模块S2，开关控制模块，第一储能模块，第二储能模块和负载模块；上述电源模块、上述第二开关模块S2、上述第一储能模块和上述负载模块依次串联；上述第二开关模块S2和上述第一储能模块的公共端与上述第一开关模块S1的第一端c1连接，上述第一开关模块S1远离上述第一储能模块的第二端c2与上述电源模块的负极连接；上述第一储能模块与上述负载模块的公共端与上述第二储能模块的一端连接，上述第二储能模块远离上述第一储能模块的另一端与上述直流电源模块的负极连接；上述开关控制模块的检测端a与上述第一储能模块和上述负载模块的公共端d连接，用于检测上述负载模块的电压或电流；上述开关控制模块的两个输出端b1和b2分别与上述第一开关模块和上述第二开关模块的控制端e1和e2连接，用于根据上述检测端的检测结果控制上述第一开关模块S1和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种降压式变换电路，其特征在于，包括：电源模块，第一开关模块，第二开关模块，开关控制模块，第一储能模块，第二储能模块和负载模块；所述电源模块、所述第二开关模块、所述第一储能模块和所述负载模块依次串联；所述第二开关模块和所述第一储能模块的公共端与所述第一开关模块的第一端连接，所述第一开关模块远离所述第一储能模块的第二端与所述电源模块的负极连接；所述第一储能模块与所述负载模块的公共端与所述第二储能模块的一端连接，所述第二储能模块远离所述第一储能模块的另一端与所述直流电源模块的负极连接；所述开关控制模块的检测端与所述第一储能模块和所述负载模块的公共端连接，用于检测所述负载模块的电压或电流；所述开关控制模块的两个输出端分别与所述第一开关模块和所述第二开关模块的控制端连接，用于根据所述检测端的检测结果控制所述第一开关模块和所述第二开关模块的闭合与断开；所述第一开关模块包括：第一开关管和二极管，所述第一开关管和所述二极管串联，所述第一开关管远离所述二极管的一端为所述第一开关模块的第一端，所述第一开关管的控制端为所述第一开关模块的控制端，所述二极管远离所述第一开关管的一端为所述二极管的正极，所述二极管的正极与所述电源模块的负极连接。...

【技术特征摘要】
1.一种降压式变换电路，其特征在于，包括：电源模块，第一开关模块，第二开关模块，开关控制模块，第一储能模块，第二储能模块和负载模块；所述电源模块、所述第二开关模块、所述第一储能模块和所述负载模块依次串联；所述第二开关模块和所述第一储能模块的公共端与所述第一开关模块的第一端连接，所述第一开关模块远离所述第一储能模块的第二端与所述电源模块的负极连接；所述第一储能模块与所述负载模块的公共端与所述第二储能模块的一端连接，所述第二储能模块远离所述第一储能模块的另一端与所述直流电源模块的负极连接；所述开关控制模块的检测端与所述第一储能模块和所述负载模块的公共端连接，用于检测所述负载模块的电压或电流；所述开关控制模块的两个输出端分别与所述第一开关模块和所述第二开关模块的控制端连接，用于根据所述检测端的检测结果控制所述第一开关模块和所述第二开关模块的闭合与断开；所述第一开关模块包括：第一开关管和二极管，所述第一开关管和所述二极管串联，所述第一开关管远离所述二极管的一端为所述第一开关模块的第一端，所述第一开关管的控制端为所述第一开关模块的控制端，所述二极管远离所述第一开关管的一端为所述二极管的正极，所述二极管的正极与所述电源模块的负极连接。2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述第一开关管为N型金属氧化物半导体场效应晶体管MOSFET，所述第一开关管的漏极D为所述第一开关模块的第一端，所述第一开关管的栅极G为所述第一开关模块的控制端，所述第一开关管的源极S与所述二极管的负极连接。3.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述第一开关模块还包括：第二开关管，所述第二开关管的第一端与所述第一开关模块的第一端连接，所述第二开关管的控制端与所述二极管的负极连接，所述第二开关管远离所述第一开关模块的第一端的第二端与所述二极管的正极连接，所述第二开关管用于阻止电流从所述第二开关管的第一端流向所述第二开关管的第二端。4.根据权利要求3所述的电路，其特征在于，所述第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐家林，
申请(专利权)人：上海展扬通信技术有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31