集成车载充电机的电压转换电路及开关电源制造技术

本实用新型专利技术实施例公开了一种集成车载充电机的电压转换电路及开关电源，输入电路与磁性元件的第一端连接，磁性元件的第二端与输出电路连接，第一子输入电路与第二子输入电路串联；电容C

Voltage conversion circuit and switching power supply of integrated vehicle charger

【技术实现步骤摘要】
集成车载充电机的电压转换电路及开关电源
本技术涉及电子电路
，具体涉及一种集成车载充电机的电压转换电路及开关电源。
技术介绍
目前，有源钳位正反激磁集成电路是一种适用于转换功率较大、输出电压较低和输出电流较大场合的电路，有源钳位正反激磁集成电路具有电路拓扑简单、电压尖峰小、零电压开关等优良特性，因此在中小功率的直流变换场合得到了广泛应用。由于有源钳位正反激磁集成电路的最高输入电压有限，因此为了提高有源钳位正反激磁集成电路的输入电压的适配范围，需要对有源钳位正反激磁集成电路进一步优化。
技术实现思路
本技术实施例提供一种集成车载充电机的电压转换电路及开关电源，用于提高电路的输入电压的适配范围。本技术实施例第一方面提供一种集成车载充电机的电压转换电路，包括输入电路、磁性元件和输出电路，所述输入电路包括第一子输入电路和第二子输入电路，所述第一子输入电路和所述第二子输入电路共用电容Cs，所述磁性元件包括原边绕组的第一端口、原边绕组的第二端口、原边绕组的第三端口和原边绕组的第四端口，其中：所述输入电路与所述磁性元件的第一端连接，所述磁性元件的第二端与所述输出电路连接，所述第一子输入电路与所述第二子输入电路串联，所述第一子输入电路分别与所述原边绕组的第一端口以及所述原边绕组的第二端口连接，所述第二子输入电路分别与所述原边绕组的第三端口以及所述原边绕组的第四端口连接；所述电容Cs用于均分输入所述第一子输入电路和所述第二子输入电路的高电压信号；所述第一子输入电路和所述第二子输入电路基于输入的高电压信号分别产生第一电压信号和第二电压信号，所述第一电压信号与所述第二电压信号的大小相同，所述第一电压信号和所述第二电压信号在所述磁性元件中分别产生第一磁通量和第二磁通量，所述第一磁通量与所述第二磁通量的大小和方向均相同，所述第一磁通量和所述第二磁通量叠加的第三磁通量通过所述磁性元件的副边绕组产生感应电动势，所述感应电动势通过所述输出电路产生低电压信号。在一个实施方式中，所述磁性元件包括第一磁芯、第二磁芯、第一线圈、第二线圈、第三线圈和第四线圈，其中：所述第一磁芯包括第一磁柱、第二磁柱、第三磁柱和第一横柱，所述第一横柱分别与所述第一磁柱、所述第二磁柱以及所述第三磁柱的同一端连接；所述第二磁芯包括第四磁柱、第五磁柱、第六磁柱和第二横柱，所述第二横柱分别与所述第四磁柱、所述第五磁柱以及所述第六磁柱的同一端连接；所述第二磁柱与所述第五磁柱两两相对并接触，构成中心柱；所述第一磁柱与所述第四磁柱两两相对不接触，构成第一边柱；所述第三磁柱与所述第六磁柱两两相对不接触，构成第二边柱；所述第一线圈和所述第二线圈绕制在所述中心柱上，且所述第一线圈与所述第二线圈的圈数和绕制方向均相同；所述第三线圈和所述第四线圈绕制在所述第二横柱上，且所述第三线圈与所述第四线圈的圈数和绕制方向均相同。在一个实施方式中，所述中心柱的面积等于所述第一边柱的面积与所述第二边柱的面积的和，所述第一边柱的面积为所述第二边柱的面积的一半。在一个实施方式中，所述第一磁柱与所述第四磁柱之间形成第一气隙，所述第三磁柱与所述第六磁柱之间形成第二气隙，所述第一气隙的宽度为所述第二气隙的宽度的一半。在一个实施方式中，所述第一边柱的面积与所述第二边柱的面积的比值等于所述第一气隙的宽度与所述第二气隙的宽度的比值。在一个实施方式中，所述第一子输入电路包括电阻R1、电容C1、电容C2、所述电容Cs、晶体管Q1和晶体管Q2，其中：所述电阻R1的第一端与所述电容C1的第一端连接，所述电容C1的第二端与所述晶体管Q1的漏极连接，所述晶体管Q1的源极与所述晶体管Q2的漏极连接，所述晶体管Q2的源极与所述电容Cs的第一端连接，所述电容Cs的第二端与所述电阻R1的第二端连接，所述电容C2的第一端分别与所述电阻R1的第一端以及所述电容C1的第一端连接，所述电容C2的第二端分别与所述电阻R1的第二端以及所述电容Cs的第二端连接，所述第一子输入电路的第一端口分别与所述电阻R1的第一端、所述电容C1的第一端以及所述电容C2的第一端连接，所述第一子输入电路的第二端口分别与所述电阻R1的第二端、所述电容Cs的第二端以及所述电容C2的第二端连接；所述第二子输入电路包括电阻R2、所述电容CS、电容C3、电容C4、晶体管Q3和晶体管Q4，其中：所述电阻R2的第一端与所述电容CS的第二端连接，所述电容CS的第一端与所述电容C3的第一端连接，所述电容C3的第二端与所述晶体管Q3的漏极连接，所述晶体管Q3的源极与所述晶体管Q4的漏极连接，所述晶体管Q4的源极与所述电阻R2的第二端连接，所述电容C4的第一端分别与所述电阻R2的第一端以及所述电容CS的第二端连接，所述电容C4的第二端分别与所述电阻R2的第二端以及所述晶体管Q4的源极连接，所述第二子输入电路的第一端口分别与所述电阻R2的第一端、所述电容CS的第二端以及所述电容C4的第一端连接，所述第二子输入电路的第二端口分别与所述电阻R2的第二端、所述晶体管Q4的源极以及所述电容C4的第二端连接；所述第一子输入电路的第二端口与所述第二子输入电路的第一端口连接，所述第一子输入电路的第一端口和所述第二子输入电路的第二端口用于连接输入电压源。在一个实施方式中，所述第二线圈的第一端口为所述原边绕组的第一端口，所述第二线圈的第二端口为所述原边绕组的第二端口，所述原边绕组的第一端口分别与所述电阻R1的第一端、所述电容C1的第一端以及所述电容C2的第一端连接，所述原边绕组的第二端口分别与所述晶体管Q1的源极以及所述晶体管Q2的漏极连接；所述第一线圈的第一端口为所述原边绕组的第三端口，所述第一线圈的第二端口为所述原边绕组的第四端口，所述原边绕组的第三端口分别与所述晶体管Q2的源极、所述电容CS的第一端以及所述电容C3的第一端连接，所述原边绕组的第四端口分别与所述晶体管Q3的源极以及所述晶体管Q4的漏极连接。在一个实施方式中，所述输出电路包括晶体管Q5、晶体管Q6和电容C5，所述磁性元件还包括副边绕组的第一端口、副边绕组的第二端口、副边绕组的第三端口和副边绕组的第四端口，其中：所述第三线圈的第一端口为所述副边绕组的第一端口，所述第三线圈的第二端口为所述副边绕组的第二端口，所述副边绕组的第一端口与所述电容C5的正极连接，所述电容C5的负极与所述晶体管Q5的源极连接，所述晶体管Q5的漏极与所述副边绕组的第二端口连接；所述第四线圈的第一端口为所述副边绕组的第三端口，所述第四线圈的第二端口为所述副边绕组的第四端口，所述副边绕组的第三端口分别与所述副边绕组的第一端口以及所述电容C5的正极连接，所述副边绕组的第四端口与所述晶体管Q6的漏极连接，所述晶体管Q6的源极分别与所述晶体管Q5的源极以及所述电容C5的负极连接。在一个实施方式中，所述第一磁芯和所述第二磁芯为PQ型功率磁芯。本技术第二方面提供一种开关电源，所述开关电源包括上述实施方式中所述的集成车载充本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种集成车载充电机的电压转换电路，其特征在于，包括输入电路、磁性元件和输出电路，所述输入电路包括第一子输入电路和第二子输入电路，所述第一子输入电路和所述第二子输入电路共用电容C

【技术特征摘要】
1.一种集成车载充电机的电压转换电路，其特征在于，包括输入电路、磁性元件和输出电路，所述输入电路包括第一子输入电路和第二子输入电路，所述第一子输入电路和所述第二子输入电路共用电容Cs，所述磁性元件包括原边绕组的第一端口、原边绕组的第二端口、原边绕组的第三端口和原边绕组的第四端口，其中：
所述输入电路与所述磁性元件的第一端连接，所述磁性元件的第二端与所述输出电路连接，所述第一子输入电路与所述第二子输入电路串联，所述第一子输入电路分别与所述原边绕组的第一端口以及所述原边绕组的第二端口连接，所述第二子输入电路分别与所述原边绕组的第三端口以及所述原边绕组的第四端口连接；
所述电容Cs用于均分输入所述第一子输入电路和所述第二子输入电路的高电压信号；
所述第一子输入电路和所述第二子输入电路基于输入的高电压信号分别产生第一电压信号和第二电压信号，所述第一电压信号与所述第二电压信号的大小相同，所述第一电压信号和所述第二电压信号在所述磁性元件中分别产生第一磁通量和第二磁通量，所述第一磁通量与所述第二磁通量的大小和方向均相同，所述第一磁通量和所述第二磁通量叠加的第三磁通量通过所述磁性元件的副边绕组产生感应电动势，所述感应电动势通过所述输出电路产生低电压信号。


2.根据权利要求1所述的集成车载充电机的电压转换电路，其特征在于，所述磁性元件包括第一磁芯、第二磁芯、第一线圈、第二线圈、第三线圈和第四线圈，其中：
所述第一磁芯包括第一磁柱、第二磁柱、第三磁柱和第一横柱，所述第一横柱分别与所述第一磁柱、所述第二磁柱以及所述第三磁柱的同一端连接；所述第二磁芯包括第四磁柱、第五磁柱、第六磁柱和第二横柱，所述第二横柱分别与所述第四磁柱、所述第五磁柱以及所述第六磁柱的同一端连接；
所述第二磁柱与所述第五磁柱两两相对并接触，构成中心柱；所述第一磁柱与所述第四磁柱两两相对不接触，构成第一边柱；所述第三磁柱与所述第六磁柱两两相对不接触，构成第二边柱；
所述第一线圈和所述第二线圈绕制在所述中心柱上，且所述第一线圈与所述第二线圈的圈数和绕制方向均相同；所述第三线圈和所述第四线圈绕制在所述第二横柱上，且所述第三线圈与所述第四线圈的圈数和绕制方向均相同。


3.根据权利要求2所述的集成车载充电机的电压转换电路，其特征在于，所述中心柱的面积等于所述第一边柱的面积与所述第二边柱的面积的和，所述第一边柱的面积为所述第二边柱的面积的一半。


4.根据权利要求3所述的集成车载充电机的电压转换电路，其特征在于，所述第一磁柱与所述第四磁柱之间形成第一气隙，所述第三磁柱与所述第六磁柱之间形成第二气隙，所述第一气隙的宽度为所述第二气隙的宽度的一半。


5.根据权利要求4所述的集成车载充电机的电压转换电路，其特征在于，所述第一边柱的面积与所述第二边柱的面积的比值等于所述第一气隙的宽度与所述第二气隙的宽度的比值。


6.根据权利要求5所述的集成车载充电机的电压转换电路，其特征在于，所述第一子输入电路包括电阻R1、电容C1、电容C2、所述电容Cs、晶体管Q1和晶体管Q2，其中：
所述电阻R1的第一端与所述电容C1的第一端连接，所述电容C1的第二端与所述晶体管Q1的漏极连接，所述晶体管Q1的源极与所述晶体管Q2的漏极连接，所述晶体管Q2的源极与所述电容Cs的第一端连接，所述电容Cs的第二端与所述电阻R1的第二端连接，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈丽君，赵德琦，吴壬华，
申请(专利权)人：深圳欣锐科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44