一种开关稳压器制造技术

一种开关稳压器，提供了一个在开关稳压器中缓冲波形的方法和装置。这个开关稳压器包括一个电感，一个电源开关电耦合到这个电感上，一个第一二极管电耦合到这个电感上，一个缓冲电路并联耦合到电感上。电压开关和缓冲电路包括先断后通开关，即在缓冲开关打开之后，电源开关关闭，这就是开关周期的起点，在电源开关打开之后，缓冲开关关闭，从而衰减了缓冲振荡波形。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种开关稳压器，提供了一个在开关稳压器中缓冲波形的方法和装置。这个开关稳压器包括一个电感，一个电源开关电耦合到这个电感上，一个第一二极管电耦合到这个电感上，一个缓冲电路并联耦合到电感上。电压开关和缓冲电路包括先断后通开关，即在缓冲开关打开之后，电源开关关闭，这就是开关周期的起点，在电源开关打开之后，缓冲开关关闭，从而衰减了缓冲振荡波形。【专利说明】一种开关稳压器
:本专利技术涉及一种开关稳压器。更特别地是，本专利技术涉及一种开关稳压器，其具有缓冲波形的作用，在保持效率的情况下，功率损耗最小。
技术介绍
:振荡波形和瞬态脉冲一般存在于开关稳压器中，因为稳压器中运用的开关都是大功率的开关。这些振荡波形必须是衰减的，他们可能造成设备故障，过量的电磁干扰(EMI)或者不稳定。通过已知的技术可知，在功率电路中，缓冲器用于改变波形，如在功率电路中，衰减振荡。我们都知道，通常的缓冲器是一个RC衰减电路。这种RC缓冲器的性能很差，因为在任何电压偏移的情况下，都有功率消耗，因此，太多的电力被浪费。另一种缓冲器是二极管RC电路。尽管二极管RC缓冲器对RC缓冲器有所改进(因为二极管在某方面提供了更好的控制)，这种二极管的性能仍然不好，它有不必要的功率耗散，使得其功率很低。这些缓冲器的设计都存在效率低的问题。因为设计的这些缓冲器都被应用于几瓦的功率电路中。此外，他们采用额外的电路元件，使得成本和电路复杂度大幅的增加。本专利技术所预期的是设计在开关稳压器中改变波形的方法和装置，使得功率的损失最小化，成本和电路复杂度尽可能最小化。
技术实现思路
:本专利技术的第一个目的是提供一个开关稳压器，能够缓冲波形，并且使得功率损失最小。本专利技术的第一个目的是提供一个开关稳压器，能够缓冲波形，同时保持系统的效率。本专利技术的第一个目的是提供一个开关稳压器，在具有上述特性的同时，使得成本和电路复杂度尽可能最小化。本专利技术的技术解决方案:本专利技术的目的和其他一些目的被一种开关稳压器达到了，其包括一个电感，一个电源开关电耦合到这个电感上，一个第一二极管电耦合到这个电感上，一个缓冲电路并联耦合到电感上。电源开关和缓冲器电路包括先断后通开关，即在缓冲开关打开之后，电源开关关闭，这就是开关周期的起点，在电源开关打开之后，缓冲开关关闭，从而衰减了缓冲振荡波形。对比专利文献:CN2489367Y交流开关补偿式稳压器01218634.1，CN202854636U新型稳压器 201220571447.0【专利附图】【附图说明】:下面将更详尽的描述本专利技术的上述目的和优点，采取相应的【专利附图】【附图说明】，各元件的参考符号都在图中标明。图1所示为一个升压型开关稳压器的原理示意图，其含有一个根据本专利技术原则的缓冲电路。图2所示为图1的开关稳压器中的缓冲电路不工作的时候，其电压和电流波形。图3所示为图1的开关稳压器中的缓冲电路工作的时候，其电压和电流波形。图4所示为一个降压型开关稳压器的原理示意图，其含有一个根据本专利技术原则的缓冲电路。图5所示为一个电压反向的开关稳压器的原理示意图，其含有一个根据本专利技术原则的缓冲电路。【具体实施方式】:图1所示为开关稳压器100的原理图，其含有一个根据本专利技术原则的缓冲电路。虽然图1所示的开关稳压器100是升压型的，它显示出来的作用，在下面的描述中，可以利用于其他的开关稳压器。开关稳压器100包括一个电感102,其有一个第一端子104和一个第二端子106,一个电源开关108，其耦合在电感和第一结点之间，该结点为低电位，如图1中所示的接地点110，一个第一二极管112耦合在电感102的第二端子106上。在高频的条件下，快速开关的应用，第一二极管112最好为一个肖特基二极管。开关稳压器100的输入电压是由耦合在电感102的第一端子104上的直流电源120提供的。开关稳压器100还包括一个输出电容114,其f禹合到第一二极管112上。输出电压通过负载116。缓冲电路并联耦合在电感102上，该缓冲电路包括一个第二二极管122和一个缓冲开关124。与电源开关108相关的寄生电容和寄生二极管，用寄生电容130和寄生二极管132代替，图中用虚线表示，并联耦合在电源开关108上。图1所示的开关稳压器100的工作情况要结合图2和图3的波形来描述。为了便于参考，电感102和电源开关108之间的结点被定义为第二结点134。图2所示的是，当图1所示的开关稳压器100失去作用的时候，第二结点134的电压和电感102的电流波形，即在电源开关108的整个开关周期内，保持缓冲开关124打开，使得缓冲电路失去作用。相比之下，图3所示的是，当缓冲电路工作的时候，第二结点134的电压和电感102的电流波形。本专利技术的缓冲设计的好处将在下面的图2和图3中显示出来。参考图2，启动时间Tl，电源开关108关闭时，电感102上的电流呈坡道上升。在Tl期间，第二结点134上的电压为零。当电源开关108打开的时候，时间段T2开始的信号，电感102上的电流开始下降，第二结点134上的电压从零到预设电压值之间摆动，为了说明的目的，该值为48伏特(直流电源被假设为12V)。第二结点134上的电压正向偏置第一二极管112 (导通状态)，使得输出电容114充电。在时间段T2期间，电感102上的电流在T2结束的时候衰减为零，使得第一二极管112进入截止状态。在时间段T2的结束点上，第二结点134上的电压回到零。一旦第一二极管112回到截止状态，电感102和寄生电容130 (“LC回路”)形成一个并联谐振回路。这被应用于时间段T3的开始。在这时，寄生电容130从时间段T2开始充电到48V，LC回路在其正电压峰值的时候，寄生电容130的等效电压为36V (由48V减去直流电源的12V得到)。由于LC回路用作于一个振荡器，第二结点134上的电压峰峰值为72V，因为直流电源120的正弦偏置为12V。因为正弦波从12V降到_24V，LC回路振荡被电源开关108的寄生二极管132所阻断。在时间段T3期间，电流通过寄生二极管132和电感102，流向直流电源120，直到电感102上的电流降为零。当寄生二极管不再正向偏置的时候(即，截止状态)，LC回路在其负电压峰值。在时间段T4期间，LC回路振荡的自然谐振频率和品质因数都下降。T4时间段时，第二结点134上的电压和电感102上的电流在图2中显示出来。LC回路的振荡持续下降，一直到下一个开关周期的开始，即电源开关108再次关闭的时候。如图2所示，没有使用缓冲器的开关稳压器有几个缺点。首先，对于单个集成电路的开关稳压器，在同样的集成电路中电源开关具有逻辑性，在时间段T3期间，寄生二极管132的正向偏置状态引起没有预设的电流，趋向于“混淆”逻辑性。其次，第二结点134上的电压和电感102上的电流的振荡，使得过量的电磁干扰。第三，电感102上的电流值依赖于下个开关周期开始的时候。因此，电感电流可以延长或者缩短下个周期的打开，依赖于其值。在电流模式下，这往往导致系统的不稳定。参考图3所示的是，当图1所示的开关稳压器100中的缓冲电路工作的时候，第二结点134上的电压和电感102上的电流的波形。应该指出的是，电源开关108和缓冲开关124最好为先断后通开关，当其中一个开关本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种开关稳压器，其特征是：保持稳压器的效率，开关稳压器包括一个电感，一个电源开关和一个整流二极管电耦合到电感上，一个缓冲电路包括一个缓冲开关，缓冲电路并联耦合到电感上，这种方法包括：当电源开关关闭，缓冲开关打开的时候开始开关周期；开关是指当缓冲开关打开的时候，电源开关打开，同时还指当电源开关打开的时候，缓冲开关关闭；当整流二极管自转向的时候，衰减电流通过电感流向缓冲电路，以防止电感电流反复改变极性，当缓冲开关打开的时候结束开关周期。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李志鹏，
申请(专利权)人：苏州贝克微电子有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32