一种软开关Buck变换器及其控制方法技术

本发明专利技术公开了一种软开关Buck变换器及其控制方法，在现有同步Buck电路的储能电感L1两端并联一个由电感L2、单向导通器件及开关管串联组成的电路，控制方法为，电感L1去磁一设定时间后开关管才导通，电感L2开始励磁，由于电感L2励磁时其电感电流IL2增加，而电感L1去磁时其电感电流IL1减小，在同步开关管关断时刻使IL2>IL1，则IL2‑IL1的电流给主功率开关管和同步开关管的输出电容充放电，使得电感L1一端的电压接近Vin，从而实现Buck变换器的主功率开关管在连续模式下软开关，使Buck变换器高频、高效、高密，低EMI的工作。

A soft switch buck converter and its control method

【技术实现步骤摘要】
一种软开关Buck变换器及其控制方法
本专利技术涉及开关电源，特别涉及一种软开关Buck变换器及其控制方法。
技术介绍
随着电源技术的发展，高效率、高功率密度的Buck变换器已经成为一种趋势，硬开关技术在高频开关时开关损耗较大，降低了变换器的效率，电磁干扰问题也较为严重，为解决该问题，软开关技术被发展并逐渐应用在变换器中以降低开关损耗和EMI噪声，具体地，主要是指零电压开关(ZVS)技术以实现MOS管的零电压开通。图1为传统的Buck变换器电路，电路工作在连续模式时，电感电流的最小值始终大于零，具有导通损耗小，纹波电压低的优点，但二极管D1的反向恢复严重，且MOS管Q1为硬开关。图2为具有同步整流功能的Buck变换器电路，电路工作在连续模式时，相比图1，降低了续流二极管D1的导通损耗，但Q1管仍为硬开关，使电路存在较大的EMI噪声和开关损耗，较大开关损耗限制Buck变换器电路在高压高频的应用，而较低的开关频率使储能电感L1和滤波电容C1体积较大，从而产品体积大，功率密度低。图3为申请号201620239516.6，专利技本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种软开关Buck变换器，包括输入电源正Vin、输出电压正Vo、电源公共地GND、开关管Q1、开关管Q2、电感L1和电容C1；开关管Q1的漏极连接到输入电源正Vin，开关管Q1的源极和开关管Q2的漏极连接到电感L1的一端，电感L1的另一端连接到电容C1的一端，开关管Q2的源极和电容C1的另一端连接到电源公共地GND；其特征在于：还包括电感L2、单向导通器件和开关管Q4，电感L2的一端连接电感L1的一端，电感L2的另一端连接单向导通器件的阴极，单向导通器件的阳极连接开关管Q4的源极，开关管Q4的漏极连接电容C1的一端。/n

【技术特征摘要】
1.一种软开关Buck变换器，包括输入电源正Vin、输出电压正Vo、电源公共地GND、开关管Q1、开关管Q2、电感L1和电容C1；开关管Q1的漏极连接到输入电源正Vin，开关管Q1的源极和开关管Q2的漏极连接到电感L1的一端，电感L1的另一端连接到电容C1的一端，开关管Q2的源极和电容C1的另一端连接到电源公共地GND；其特征在于：还包括电感L2、单向导通器件和开关管Q4，电感L2的一端连接电感L1的一端，电感L2的另一端连接单向导通器件的阴极，单向导通器件的阳极连接开关管Q4的源极，开关管Q4的漏极连接电容C1的一端。


2.根据权利要求1所述的软开关Buck变换器，其特征在于：所述电感L2的感量小于电感L1的感量。


3.根据权利要求1所述的软开关Buck变换器，其特征在于：所述的开关管Q1、开关管Q2和开关管Q4为MOS管、三极管或者IGBT。


4.根据权利要求1所述的软开关Buck变换器，其特征在于：单向导通器件为二极管D3，二极管D3的阴极连接电感L2的另一端，二极管D3的阳极连接开关管Q4的源极。


5.根据权利要求1所述的软开关Buck变换器，其特征在于：单向导通器件为同步整流管Q3，同步整流管Q3的漏极连接电感L2的另一端，同步整流管Q3的源极连接开关管Q4的源极。


6.根据权利要求1所述的软开关Buck变换器，其特征在于：还包括二极管D1和二极管D2；二极管D1的阴极连接输入电源正Vin，二极管D1的阳极连接电感L2的另一端；二极管D2的阴极连接电感L2的另一端，二极管D2的阳极连接电源公共地GND。


7.根据权利要求1所述的软开关Buck变换器，其特征在于：还包括二极管D1和二极管D2；二极管D1的阴极连接输入电源正Vin，二极管D1的阳极连接电感L2的另一端；二极管D2的阴极连接开关管Q4的源极，二极管D2的阳极连接电源公共地GND。...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢鹏飞，
申请(专利权)人：广州金升阳科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44