本发明专利技术公开一种同步耦合Buck电路及电源装置，该电路包括：电源输入端及电源输出端；耦合电感的输出端与电源输出端连接；第一上晶体管体二极管阳极端与耦合电感的第一绕组同名端、第一下晶体管体二极管阴极端连接，第一上晶体管体二极管阴极端与电源输入端连接；第二上晶体管体二极管阳极端与耦合电感的第二绕组同名端、第二下晶体管体二极管阴极端连接，第二上晶体管体二极管阴极端与电源输入端连接；第一下晶体管体二极管阳极端接地；第二下晶体管体二极管阳极端接地。本发明专利技术可以解决Buck电路整流二极管压降损耗问题，整流晶体管体二极管Qrr（反向恢复电荷）损耗问题，整流晶体管尖峰电压问题，以及Buck开关晶体管开通损耗问题。耗问题。耗问题。
【技术实现步骤摘要】
同步耦合Buck电路及电源装置
[0001]本专利技术涉及开关电源
，特别涉及一种同步耦合Buck电路及电源装置。
技术介绍
[0002]Buck电路是一种最简单的降压式转换器电路，在电力电子
得到广泛应用。传统Buck电路为了高效率一般均采用Qrr（反向恢复电荷）比较小的器件做整流。可以只是整流，如SiC二极管或者超快恢复二极管；也可以是整流加同步，如GanFET或者SicFET。因为一般的Si 晶体管具有很大Qrr，直接用Si 晶体管做同步整流会有很大的Qrr损耗，同时导致整流晶体管承受很大的尖峰电压。现有的Buck电路具有以下问题：整流二极管的压降损耗问题，整流晶体管体二极管的Qrr损耗问题，整流晶体管的尖峰电压问题，以及Buck开关晶体管的开通损耗问题。
技术实现思路
[0003]本专利技术的主要目的是提出一种同步耦合Buck电路及电源装置，旨在解决上述的问题。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提出一种同步耦合Buck电路，所述同步耦合Buck电路包括：电源输入端及电源输出端；耦合电感，所述耦合电感包括第一绕组和第二绕组，所述第一绕组和所述第二绕组具有相同的线圈匝数，所述第一绕组和所述第二绕组的异名端共接作为公共端；第一上晶体管，所述第一上晶体管体二极管的阳极端与所述耦合电感的第一绕组同名端连接，所述第一上晶体管体二极管的阴极端与所述电源输入端连接；第一下晶体管，所述第一下晶体管体二极管的阴极端与所述耦合电感的第一绕组同名端连接，所述第一下晶体管体二极管的阳极端接地；第二上晶体管，所述第二上晶体管体二极管的阳极端与所述耦合电感的第二绕组同名端连接，所述第二上晶体管体二极管的阴极端与所述电源输入端连接；第二下晶体管，所述第二下晶体管体二极管的阴极端与所述耦合电感的第二绕组同名端连接，所述第二下晶体管体二极管的阳极端接地。
[0005]可选地，所述第一绕组和所述第二绕组的公共端与所述电源输出端连接。
[0006]可选地，所述耦合电感还包括第三绕组，所述第三绕组的异名端与所述电源输出端连接，所述第三绕组的同名端与所述第一绕组和所述第二绕组的公共端连接。
[0007]可选地，所述第一上晶体管、第一下晶体管及第一绕组组合成第一Buck支路；所述第二上晶体管、第二下晶体管及第二绕组组合成第二Buck支路；第一Buck支路和第二Buck支路轮流作为主功率电路工作。
[0008]可选地，控制开关周期，在所述第一Buck支路作为主功率电路工作时，使得所述第二上晶体管体二极管在所述第一上晶体管关断前截止；
控制开关周期，在所述第二Buck支路作为主功率电路工作时，使得所述第一上晶体管体二极管在所述第二上晶体管关断前截止。
[0009]可选地，控制开关周期，使得所述第一绕组电流在所述第一Buck支路作为主功率电路开始工作前为负；控制开关周期，使得所述第二绕组电流在所述第二Buck支路作为主功率电路开始工作前为负。
[0010]可选地，在所述第一Buck支路作为主功率电路开始工作前，所述第一下晶体管先于所述第二下晶体管关断；所述第一下晶体管关断一个死区时间后，所述第一上晶体管再开通；在所述第二Buck支路作为主功率电路开始工作前，所述第二下晶体管先于所述第一下晶体管关断；所述第二下晶体管关断一个死区时间后，所述第二上晶体管再开通。
[0011]可选地，在所述第一Buck支路作为主功率电路工作时，所述第一上晶体管开通后所述第二上晶体管再开通；在所述第二Buck支路作为主功率电路工作时，所述第二上晶体管开通后所述第一上晶体管再开通。
[0012]可选地，在所述第一Buck支路作为主功率电路工作时，所述第一上晶体管关断后所述第一下晶体管先于所述第二下晶体管开通；在所述第二Buck支路作为主功率电路工作时，所述第二上晶体管关断后所述第二下晶体管先于所述第一下晶体管开通。
[0013]可选地，在一个控制周期的上半周期内，所述第一Buck支路作为主功率电路，晶体管的工作时序为：在第一时刻，所述第一下晶体管关断；在第二时刻，所述第一上晶体管开通；在第三时刻，所述第二下晶体管关断；在第四时刻，所述第一上晶体管关断；在第五时刻，所述第一下晶体管开通；在第六时刻，所述第二下晶体管开通；在一个控制周期的下半周期内，所述第二Buck支路作为主功率电路，晶体管的工作时序为：在第七时刻，所述第二下晶体管关断；在第八时刻，所述第二上晶体管开通；在第九时刻，所述第一下晶体管关断；在第十时刻，所述第二上晶体管关断；在第十一时刻，所述第二下晶体管开通；在第十二时刻，所述第一下晶体管开通。
[0014]可选地，所述的同步耦合Buck电路工作于同步并联模式，第一Buck支路和第二Buck支路作为并联支路，同步工作，分摊电流。
[0015]本专利技术还提出一种电源装置，包括如上所述的同步耦合Buck电路。
[0016]本专利技术同步耦合Buck电路通过控制第一上晶体管、第一下晶体管及耦合电感第一
绕组组成的第一Buck支路的充电放电时序，以及，第二上晶体管、第二下晶体管及耦合电感第二绕组组成的第二Buck支路充电放电时序，解决传统整流二极管的压降损耗问题，整流晶体管体二极管的Qrr损耗问题，整流晶体管的尖峰电压问题，以及Buck开关晶体管的开通损耗问题。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
[0018]图1为本专利技术同步耦合Buck电路一实施例的功能模块示意图；图2为本专利技术同步耦合Buck电路一实施例的电路结构示意图；图3为本专利技术同步耦合Buck电路另一实施例的电路结构示意图；图4为图3中耦合电感一实施例的电路结构示意图；图5为图2或图3中同步耦合Buck电路一实施例的等效电路结构示意图；图6为本专利技术同步耦合Buck电路中各个开关的时序控制图；附图标号说明：标号名称标号名称VIN电源输入端VOUT电源输出端Q1up第一上晶体管Q1dn第一下晶体管Q2up第二上晶体管Q2dn第二下晶体管Lm耦合电感
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本专利技术目的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
[0019]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0020]需要说明，若本专利技术实施例中有涉及方向性指示（诸如上、下、左、右、前、后
……
），则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态（如附图所示）下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种同步耦合Buck电路，其特征在于，所述同步耦合Buck电路包括：电源输入端及电源输出端；耦合电感，所述耦合电感包括第一绕组和第二绕组，所述第一绕组和所述第二绕组具有相同的线圈匝数，所述第一绕组和所述第二绕组的异名端共接作为公共端；第一上晶体管，所述第一上晶体管体二极管的阳极端与所述耦合电感的第一绕组同名端连接，所述第一上晶体管体二极管的阴极端与所述电源输入端连接；第一下晶体管，所述第一下晶体管体二极管的阴极端与所述耦合电感的第一绕组同名端连接，所述第一下晶体管体二极管的阳极端接地；第二上晶体管，所述第二上晶体管体二极管的阳极端与所述耦合电感的第二绕组同名端连接，所述第二上晶体管体二极管的阴极端与所述电源输入端连接；第二下晶体管，所述第二下晶体管体二极管的阴极端与所述耦合电感的第二绕组同名端连接，所述第二下晶体管体二极管的阳极端接地。2.如权利要求1所述的同步耦合Buck电路，其特征在于，所述第一绕组和所述第二绕组的公共端与所述电源输出端连接。3.如权利要求1所述的同步耦合Buck电路，其特征在于，所述耦合电感还包括第三绕组，所述第三绕组的异名端与所述电源输出端连接，所述第三绕组的同名端与所述第一绕组和所述第二绕组的公共端连接。4.如权利要求2或者3所述的同步耦合Buck电路，其特征在于，所述第一上晶体管、第一下晶体管及第一绕组组合成第一Buck支路；所述第二上晶体管、第二下晶体管及第二绕组组合成第二Buck支路；第一Buck支路和第二Buck支路轮流作为主功率电路工作。5.如权利要求4所述的同步耦合Buck电路，其特征在于，控制开关周期，在所述第一Buck支路作为主功率电路工作时，使得所述第二上晶体管体二极管在所述第一上晶体管关断前截止；控制开关周期，在所述第二Buck支路作为主功率电路工作时，使得所述第一上晶体管体二极管在所述第二上晶体管关断前截止。6.如权利要求4所述的同步耦合Buck电路，其特征在于，控制开关周期，使得所述第一绕组电流在所述第一Buck支路作为主功率电路开始工作前为负；控制开关周期，使得所述第二绕组电流在所述第二Buck支路作为主功...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴臻员，
申请(专利权)人：深圳市新思电能科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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