一种开关电源制造技术

本发明专利技术公开了一种开关电源，包括：晶体管Q1、晶体管Q2、晶体管Q3、晶体管Q4、晶体管Q5栅极均与电源控制信号输入端连接，晶体管Q1漏极与电源U一端连接，晶体管Q1源极与晶体管Q2漏极、电感L1一端连接，晶体管Q2源极与晶体管Q3漏极、电感L2一端连接，晶体管Q3源极与电源U另一端、电容C2一端、电容C3一端、电阻RL一端连接，电感L1另一端与电容C1一端、晶体管Q4漏极连接，电感L2另一端与电容C1另一端、电容C2另一端、晶体管Q5源极连接，晶体管Q4源极与晶体管Q5漏极、电感L3一端连接，电感L3另一端与电容C3另一端、电阻RL另一端连接。本发明专利技术开关电源在无需配置高分辨率PWM模块情况下，也可以同时满足低纹波、高效、快速动态响应、高分辨率。

【技术实现步骤摘要】
一种开关电源
本专利技术属于开关电源电子电路
，具体涉及一种开关电源。
技术介绍
随着电力电子技术的发展，电源模块在各个领域得到了广泛的应用，开关电源更是逐步取代了线性电源，成为主流电源。开关电源的功率开关处于开关状态，而线性电源的功率开关处于半导通状态，因此开关电源的效率通常比线性电源高，但开关电源的纹波和动态响应却一般比线性电源差很多。有些场合既需要开关电源的高效率，同时对纹波和动态响应也有要求，此时一般的方案会提高开关频率，牺牲一点效率。效率和纹波(或者动态响应)总是矛盾体。在高压领域，提高开关频率比低压领域难得多，对半导体工艺要求很高，例如，工作在1200V的开关电源中一般采用绝缘栅双极型晶体管(InsulatedGateBipolarTransistor，简称IGBT)作为开关管，而常规IGBT的开关频率20kHz左右，高频的可以到100kHz左右，这几乎已经是极限了；再例如，工作在600V的开关管除开IGBT外还可以选择高压金属-氧化物-半导体(Metal-Oxide-Semiconductor,简称MOS)，MOS的开关频率可以比IGBT高，但这种高压MOS的成本却不低，就算采用了这种高压MOS频率也很难到100kHz以上，频率再高损耗已经不能满足设计要求。为了降低输出电压纹波，除开提高开关频率外，还可以改变滤波器参数，例如增大输出滤波电感或者增大滤波电容，虽然这种方法可以降低纹波，但输出的动态响应将变差。特别是仪器设备，例如函数电源、直流稳压电源等，对输出的电压质量有很高的要求，目前市面上的直流稳压电源分2类：开关电源式和线性电源式，开关电源式的稳压电源输出纹波和动态响应完全没有办法和线性电源相比，但这种电源效率高，在纹波和动态响应要求没有那么高的场合比线性电源轻巧很多，价格也便宜。数字开关电源中，一般采用脉冲宽度调制(PulseWidthModulation，简称PWM)来控制互补的开关管进行斩波变换。但是，PWM是有精度的，例如，一个100MHz主频的PWM模块，如果输出1MHz的PWM，那么PWM的精度只有1％，很难满足变频器或者多路并联的开关电源系统中，而为了提高PWM精度，又得降低开关频率。为了解决这一矛盾，有些数字芯片自带高分辨率的PWM，等效主频可到5GHz左右，是传统PWM精度的几十倍，而对于没配置有高分辨率PWM模块的数字芯片，则很难保证在高频状态下PWM分辨率。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的上述问题，本专利技术提供了一种开关电源。本专利技术的一个实施例提供了一种开关电源，该开关电源包括：电源U、晶体管Q1、晶体管Q2、晶体管Q3、晶体管Q4、晶体管Q5、电感L1、电感L2、电感L3、电容C1、电容C2、电容C3、电阻RL，其中，所述晶体管Q1～Q5的栅极均与电源控制信号输入端连接，所述晶体管Q1的漏极与所述电源U的一端连接，所述晶体管Q1的源极与所述晶体管Q2的漏极、所述电感L1的一端连接，所述晶体管Q2的源极与所述晶体管Q3的漏极、所述电感L2的一端连接，所述晶体管Q3的源极与所述电源U的另一端、所述电容C2的一端、所述电容C3的一端、所述电阻RL的一端连接，所述电感L1的另一端与所述电容C1的一端、所述晶体管Q4的漏极连接，所述电感L2的另一端与所述电容C1的另一端、所述电容C2的另一端、所述晶体管Q5的源极连接，所述晶体管Q4的源极与所述晶体管Q5的漏极、所述电感L3的一端连接，所述电感L3的另一端与所述电容C3的另一端、所述电阻RL的另一端连接。在本专利技术的一个实施例中，所述晶体管Q1、所述晶体管Q2、所述晶体管Q3均为IGBT管，所述晶体管Q4、所述晶体管Q5均为MOS管。在本专利技术的一个实施例中，还包括电容C4，所述电容C4的一端与所述晶体管Q1的漏极连接，所述电容C4的另一端与所述晶体管Q4的漏极连接。在本专利技术的一个实施例中，还包括电容C5，所述电容C5的一端与所述晶体管Q1的漏极连接，所述电容C5的另一端与所述电感L3的一端、所述电容C3的一端、所述电阻R5的一端连接。在本专利技术的一个实施例中，还包括电容C5，所述电容C5的一端与所述晶体管Q4的漏极连接，所述电容C5的另一端与所述电感L3的一端、所述电容C3的一端、所述电阻R5的一端连接，所述电容C3的另一端与所述晶体管Q5的源极连接且与所述晶体管Q3的源极不连接。在本专利技术的一个实施例中，还包括晶体管Q6，所述晶体管Q6的栅极与所述电源控制信号输入端连接，所述晶体管Q6的漏极与所述晶体管Q1的漏极连接，所述晶体管Q6的源极与所述晶体管Q3的漏极连接，所述晶体管Q2的源极与所述晶体管Q3的源极连接且与所述晶体管Q3的漏极不连接。在本专利技术的一个实施例中，还包括晶体管Q6，所述晶体管Q6的栅极与所述电源控制信号输入端连接，所述晶体管Q6的漏极与所述晶体管Q1的漏极连接，所述晶体管Q6的源极与所述晶体管Q3的漏极连接，所述晶体管Q2的源极与所述电感L2的一端、所述电容C1的一端、所述电容C2的一端连接且不与所述晶体管Q3的漏极不连接。在本专利技术的一个实施例中，所述晶体管Q6为IGBT管。在本专利技术的一个实施例中，所述电阻RL与所述电源U位置互换，所述电源U的一端与所述电感L3的一端、所述电容C3的一端连接，所述电源U另一端与所述晶体管Q3的源极连接，所述电阻RL的一端与所述晶体管Q1的漏极连接，所述电阻RL的另一端与所述晶体管Q3的源极连接。与现有技术相比，本专利技术的有益效果：本专利技术提供的开关电源，电路实现简单，在无需配置高分辨率PWM模块情况，依然同时满足高效、低纹波、快速动态响应、高分辨率，其中，分辨率比普通PWM高几十倍甚至上百倍，可以满足并应用于变频器或者多路并联开关电源系统中。以下将结合附图及实施例对本专利技术做进一步详细说明。附图说明图1为本专利技术实施例提供的第一种开关电源的电路结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的第二种开关电源的电路结构示意图；图3为本专利技术实施例提供的第三种开关电源的电路结构示意图；图4为本专利技术实施例提供的第四种开关电源的电路结构示意图；图5为本专利技术实施例提供的第五种开关电源的电路结构示意图；图6为本专利技术实施例提供的第六种开关电源的电路结构示意图；图7为本专利技术实施例提供的第七种开关电源的电路结构示意图。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术做进一步详细的描述，但本专利技术的实施方式不限于此。实施例一为了解决没配置高分辨率PWM模块的数字芯片时，难以保证在高频状态下PWM分辨率的问题，请参见图1，图1为本专利技术实施例提供的第一种开关电源的电路结构示意图。本专利技术实施例提供了一种开关电源，该开关电源包括：电源U、晶体管Q1、晶体管Q2、晶体管Q3、晶体管Q4、晶体管Q5、电感L1、电感L2、电感L3、电容C1、电容C2、电容C3、电阻RL，其中，晶体管Q1的栅极、晶体管Q2的栅极本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种开关电源，其特征在于，包括：电源U、晶体管Q1、晶体管Q2、晶体管Q3、晶体管Q4、晶体管Q5、电感L1、电感L2、电感L3、电容C1、电容C2、电容C3、电阻RL，其中，/n所述晶体管Q1～Q5的栅极均与电源控制信号输入端连接，所述晶体管Q1的漏极与所述电源U的一端连接，所述晶体管Q1的源极与所述晶体管Q2的漏极、所述电感L1的一端连接，所述晶体管Q2的源极与所述晶体管Q3的漏极、所述电感L2的一端连接，所述晶体管Q3的源极与所述电源U的另一端、所述电容C2的一端、所述电容C3的一端、所述电阻RL的一端连接，所述电感L1的另一端与所述电容C1的一端、所述晶体管Q4的漏极连接，所述电感L2的另一端与所述电容C1的另一端、所述电容C2的另一端、所述晶体管Q5的源极连接，所述晶体管Q4的源极与所述晶体管Q5的漏极、所述电感L3的一端连接，所述电感L3的另一端与所述电容C3的另一端、所述电阻RL的另一端连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种开关电源，其特征在于，包括：电源U、晶体管Q1、晶体管Q2、晶体管Q3、晶体管Q4、晶体管Q5、电感L1、电感L2、电感L3、电容C1、电容C2、电容C3、电阻RL，其中，
所述晶体管Q1～Q5的栅极均与电源控制信号输入端连接，所述晶体管Q1的漏极与所述电源U的一端连接，所述晶体管Q1的源极与所述晶体管Q2的漏极、所述电感L1的一端连接，所述晶体管Q2的源极与所述晶体管Q3的漏极、所述电感L2的一端连接，所述晶体管Q3的源极与所述电源U的另一端、所述电容C2的一端、所述电容C3的一端、所述电阻RL的一端连接，所述电感L1的另一端与所述电容C1的一端、所述晶体管Q4的漏极连接，所述电感L2的另一端与所述电容C1的另一端、所述电容C2的另一端、所述晶体管Q5的源极连接，所述晶体管Q4的源极与所述晶体管Q5的漏极、所述电感L3的一端连接，所述电感L3的另一端与所述电容C3的另一端、所述电阻RL的另一端连接。


2.根据权利要求1所述的开关电源，其特征在于，所述晶体管Q1、所述晶体管Q2、所述晶体管Q3均为IGBT管，所述晶体管Q4、所述晶体管Q5均为MOS管。


3.根据权利要求1所述的开关电源，其特征在于，还包括电容C4，所述电容C4的一端与所述晶体管Q1的漏极连接，所述电容C4的另一端与所述晶体管Q4的漏极连接。


4.根据权利要求3所述的开关电源，其特征在于，还包括电容C5，所述电容C5的一端与所述晶体管Q1的漏极连接，所述电容C5的另一端与所述电感L3的一端、所述电容C3的一端、所述电...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁印，贾根霞，
申请(专利权)人：上海波圆电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31