非同步的BUCK变换器和设备制造技术

本实用新型专利技术公开了一种非同步的BUCK变换器和设备。本实用新型专利技术通过设置包括第一二极管和寄生电容的支路，能够进行非同步整流，适用于非同步整流以及能够将成本降低；而通过引入包含副边线圈、励磁、原边线圈电感和漏感的耦合电感元件，使得励磁电感电流应力低、降低第一二极管的电压应力，且励磁电感电流应力和电压应力会随着占空比的增加而减小，即在占比空大的场合下励磁电感电流应力低、第一二极管的电压应力，因此能适用于在大占空比、所需励磁电感应力小的场合。本实用新型专利技术作为一种非同步的的BUCK变换器和设备，可广泛应用于电力交换技术领域。技术领域。技术领域。

【技术实现步骤摘要】
非同步的BUCK变换器和设备


[0001]本技术涉及电力交换
，尤其是一种非同步的的BUCK变换器和设备。

技术介绍

[0002]在BUCK变换器中，应用零电压软开关技术可以有效地减小开关损耗以及提高变换器效率。例如，准谐振零电压、零电压转移软开关技术等。而现有buck变换器，通常只具有对电流进行同步整流的功能必须设置两个主开关管作为同步整流管于主电路中，成本高且不能适用于非同步整流场景；且上述结构在大占空比条件下处于主电路的电感的电流应力大，损耗高。

技术实现思路

[0003]为解决上述技术问题，本技术的目的在于：提供一种非同步的的BUCK变换器和设备。
[0004]本技术所采取的技术方案是：一种非同步的的BUCK变换器，包括：耦合电感元件、第一电容、第二电容、第三电容、寄生电容、电源、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第一开关管以及第二开关管，其中所述耦合电感元件包括原边线圈、副边线圈、漏感和励磁电感；
[0005]所述第二开关管的集电极连接所述第三二极管的正极、所述电源的负极、所述第一二极管的负极以及所述第一电容一端，所述第二开关管的发射极连接所述副边线圈一端、所述第一电容另一端以及所述第一二极管的正极，所述副边线圈另一端连接所述电源的正极，其中所述副边线圈与所述第二开关管连接的一端为同名端；
[0006]所述第一开关管的集电极连接所述电源的正极以及所述第二二极管的负极，所述第一开关管的发射极连接所述第三二极管的负极、所述漏感一端以及所述第二二极管的正极，所述第二电容与所述第二二极管并联连接，所述寄生电容与所述第三二极管并联连接；
[0007]所述漏感另一端连接所述励磁电感一端以及所述原边线圈的同名端，所述励磁电感另一端连接所述原边线圈的非同名端以及所述第三电容一端，所述第三电容另一端连接所述第三二极管的正极，所述第三电容用于与负载并联连接。
[0008]本技术还提供一种设备，包括所述非同步的的BUCK变换器和所述负载。
[0009]本技术的有益效果是：通过设置包括第一二极管和寄生电容的支路，能够进行非同步整流，适用于非同步整流以及能够将成本降低；而通过引入包含副边线圈、励磁、原边线圈电感和漏感的耦合电感元件，使得励磁电感电流应力低、降低第一二极管的电压应力，且励磁电感电流应力和电压应力会随着占空比的增加而减小，即在占比空大的场合下励磁电感电流应力低、第一二极管的电压应力，因此能适用于在大占空比、所需励磁电感应力小的场合。
附图说明
[0010]图1为本技术一种非同步的的BUCK变换器的示意图；
[0011]图2为本技术一种非同步的的BUCK变换器工作过程中的参数变化示意图。
具体实施方式
[0012]为了使本
的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
[0013]本申请的说明书和权利要求书及所述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
[0014]下面结合说明书附图和具体实施例对本技术作进一步解释和说明。
[0015]参照图1，本技术实施例提供了一种适用于小励磁电感电流、大占空比条件下的非同步的的BUCK变换器，包括耦合电感元件、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、寄生电容C
D3
、电源V
in
、第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第一开关管S1以及第二开关管S
11
，其中所述耦合电感元件包括原边线圈N1、副边线圈N2、漏感L
r
和励磁电感L
m
；
[0016]所述第二开关管S
11
的集电极连接所述第三二极管D3的正极、所述电源V
in
的负极、所述第一二极管D1的负极以及所述第一电容C1一端，所述第二开关管S
11
的发射极连接所述副边线圈N2一端、所述第一电容C1另一端以及所述第一二极管D1的正极，所述副边线圈N2另一端连接所述电源V
in
的正极，其中所述副边线圈N2与所述第二开关管S
11
连接的一端为同名端；
[0017]所述第一开关管S1的集电极连接所述电源V
in
的正极以及所述第二二极管D2的负极，所述第一开关管S1的发射极连接所述第三二极管D3的负极、所述漏感L
r
一端以及所述第二二极管D2的正极，所述第二电容C2与所述第二二极管D2并联连接，所述寄生电容C
D3
与所述第三二极管D3并联连接；
[0018]所述漏感L
r
另一端连接所述励磁电感L
m
一端以及所述原边线圈N1的同名端，所述励磁电感L
m
另一端连接所述原边线圈N1的非同名端以及所述第三电容C3一端，所述第三电容C3另一端连接所述第三二极管D3的正极，所述第三电容C3用于与负载R并联连接。
[0019]在本实施例中，可以理解的是脉冲控制信号S1和S
11
不限于如图2所示的形式，其他实施例中可以利用其他方式；表示在S1之前提前开通S11的时间，包括但不限于图中所示的长度。
[0020]下面详细描述本技术的具体工作过程：
[0021]t1～t2，在t1时刻前，S1和S
11
处于导通状态，S
11
所在支路导通，该支路电流i
D
减小，而漏感L
r
电流i
Lr
增大，直至在t1时刻支路电流iD为零，从而零电流软开关关断S
11
。第三二极
管两端电压V
D1
和漏感电压V
Lr
为零。在t1～t2，L
r
、L
m
被V
in
‑
V
out
充电，同时由于L
m
很大，励磁电感电压近似为V
in
‑
V
out
。
[0022]t2～t3，在t2时刻，关断S1，S1的第二电容经由(流过S1所在支路的电流)充电，S1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种非同步的BUCK变换器，其特征在于，包括：耦合电感元件、第一电容、第二电容、第三电容、寄生电容、电源、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第一开关管以及第二开关管，其中所述耦合电感元件包括原边线圈、副边线圈、漏感和励磁电感；所述第二开关管的集电极连接所述第三二极管的正极、所述电源的负极、所述第一二极管的负极以及所述第一电容一端，所述第二开关管的发射极连接所述副边线圈一端、所述第一电容另一端以及所述第一二极管的正极，所述副边线圈另一端连接所述电源的正极，其中所述副边线圈与所述第二开关管连接的一端为同名端；所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：桂存兵，骆雪汇，罗隆，朱洪雷，傅鹤川，
申请(专利权)人：广州工程技术职业学院，
类型：新型
国别省市：