电源转换器制造技术

提供了一种电源转换器，包括变压器、第一和第二功率开关管、第一和第二电流源、第一、第二、第三、和第四开关管、以及开关控制电路。第一、第二、第三、和第四开关管的第一电极分别连接到开关控制电路的第一、第二、第三、和第四输出端，第一和第三开关管的第二电极分别连接到第一和第二电流源，第二开关管的第二电极连接到第一开关管的第三电极和第一功率开关管的基极，第四开关管的第二电极连接到第三开关管的第三电极和第二功率开关管的基极，第一功率开关管的集电极连接到变压器的原边绕组、发射极连接到第二功率开关管的基极，第二功率开关管的集电极连接到变压器的原边绕组、发射极经由电流感测电阻接地。由电流感测电阻接地。由电流感测电阻接地。

【技术实现步骤摘要】
电源转换器


[0001]本技术涉及集成电路领域，尤其涉及一种电源转换器。

技术介绍

[0002]在中小功率电源转换器领域，反激变换器以其电路简单、转换效率高、输入电压范围宽等优势占据100W以下应用市场的绝对主导地位。近年来，功率开关管(又称双极型晶体管)因其良好的开关特性和低廉的价格优势被广泛应用于10W以下的小功率市场。
[0003]随着手机、平板电脑等移动设备的功能越来越多，为移动设备供电的电池的容量爆发式增加，并且为移动设备供电的充电器或适配器的输出功率不断提高，已经从原来的5W发展到20W、30W、45W、65W甚至更高。如何在低成本的基础上提高电源转换器的系统整体效率和功率密度，使得电源转换器既满足充电器或适配器小型化的发展需求也满足越来越严苛的电源能效标准，成为当今研究的重点。

技术实现思路

[0004]根据本技术实施例的电源转换器，包括变压器、第一和第二功率开关管、第一和第二电流源、第一、第二、第三、和第四开关管、以及开关控制电路，其中：第一、第二、第三、和第四开关管的第一电极分别连接到开关控制电路的第一、第二、第三、和第四输出端，第一和第三开关管的第二电极分别连接到第一和第二电流源，第二开关管的第二电极连接到第一开关管的第三电极和第一功率开关管的基极，第四开关管的第二电极连接到第三开关管的第三电极和第二功率开关管的基极，第二开关管的第三电极接地或者连接到第三开关管的第三电极和第四开关管的第二电极，第四开关管的第三电极接地，第一功率开关管的集电极连接到变压器的原边绕组、基极连接到第一开关管的第三电极和第二开关管的第二电极、发射极连接到第二功率开关管的基极，第二功率开关管的集电极连接到变压器的原边绕组、基极连接到第三开关管的第三电极和第四开关管的第二电极、发射极经由电流感测电阻接地。
附图说明
[0005]从下面结合附图对本技术的具体实施方式的描述中可以更好地理解本技术，其中：
[0006]图1A示出了根据本技术实施例的电源转换器的示例电路图。
[0007]图1B示出了根据本技术实施例的电源转换器的另一示例电路图。
[0008]图2示出了图1A/1B所示的电源转换器中的多个信号的工作波形图。
[0009]图3A示出了图1A所示的电源转换器中的控制芯片的示例框图。
[0010]图3B示出了图1B所示的电源转换器中的控制芯片的示例框图。
[0011]图4示出了图1A/1B所示的电源转换器中的第一和第二功率开关管的示例封装示意图。
[0012]图5示出了图1A/1B所示的电源转换器中的第一和第二功率开关管以及控制芯片的示例封装示意图。
具体实施方式
[0013]下面将详细描述本技术的各个方面的特征和示例性实施例。在下面的详细描述中，提出了许多具体细节，以便提供对本技术的全面理解。但是，对于本领域技术人员来说很明显的是，本技术可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本技术的示例来提供对本技术的更好的理解。本技术决不限于下面所提出的任何具体配置，而是在不脱离本技术的精神的前提下覆盖了元素和部件的任何修改、替换和改进。在附图和下面的描述中，没有示出公知的结构和技术，以便避免对本技术造成不必要的模糊。另外，需要说明的是，这里使用的用语“A与B连接”可以表示“A与B直接连接”也可以表示“A与B经由一个或多个其他元件间接连接”。
[0014]目前，功率开关管只能应用于小功率市场的主要原因在于，功率开关管的导通是电流驱动的，必须有足够的驱动电流才可以使功率开关管导通。另外，功率开关管的驱动损耗大、导通损耗大、且关断速度慢，这些因素也限制了其在更高功率市场上的应用。
[0015]鉴于上述情况，提出了根据本技术实施例的电源变换器，其中，采用四个开关管来组合驱动功率开关管，以降低功率开关管的驱动电流损耗、提高功率开关管的开通速度和/或关断速度、和/或降低功率开关管的关断损耗。
[0016]图1A示出了根据本技术实施例的电源转换器100A的示例电路图。如图1A所示，电源转换器100A包括变压器T、第一和第二功率开关管Q1和Q2、第一和第二电流源I
source1
和I
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、第一、第二、第三、和第四开关管D1至D4、以及开关控制电路102，其中：第一、第二、第三、和第四开关管D1至D4的第一电极分别连接到开关控制电路102的第一、第二、第三、和第四输出端，第一和第三开关管D1和D3的第二电极分别连接到第一和第二电流源I
source1
和I
source2
，第二开关管D2的第二电极连接到第一开关管D1的第三电极和第一功率开关管Q1的基极，第四开关管D4的第二电极连接到第三开关管D3的第三电极和第二功率开关管Q2的基极，第二开关管D2的第三电极和D4的第三电极接地，第一功率开关管Q1的集电极连接到变压器T的原边绕组、基极连接到第一开关管D1的第三电极和第二开关管D2的第二电极、发射极连接到第二功率开关管Q2的基极，第二功率开关管Q2的集电极连接到变压器T的原边绕组、基极连接到第三开关管D3的第三电极和第四开关管D4的第二电极、发射极经由电流感测电阻Rs接地。
[0017]图1B示出了根据本技术实施例的电源转换器100B的示例电路图。图1B所示的电源转换器100B与图1A所示的电源转换器100A在结构上的主要不同在于，第二开关管D2的第三电极连接到第三开关管D3的第三电极和第四开关管D4的第二电极(即，连接到第一功率开关管Q1的发射极和第二功率开关管Q1的基极)，其他部分的连接关系与图1所示的相应部分相同，在此不再赘述。
[0018]图2示出了图1A/1B所示的电源转换器100A/100B中的多个信号的工作波形图，其中，D1至D4分别表示用于驱动第一至第四开关管D1至D4的导通与关断的驱动信号，I
B1
表示用于第二功率开关管Q2的第一驱动电流，I
B2
表示用于第二功率开关管Q2的第二驱动电流，
Is表示流过电流感测电阻Rs的原边电流。
[0019]如图1A/1B和图2所示，在一些实施例中，在第二功率开关管Q2从关断状态变为导通状态的过程中，第一开关管D1和第一功率开关管Q1处于导通状态且第二、第三、和第四开关管D2至D4处于关断状态，第二功率开关管Q2的基极电流由第一电流源I
source1
经由第一开关管D1和第一功率开关管Q1提供(即，使用第一驱动电流I
B1
作为第二功率开关管Q2的驱动电流)。
[0020]如图1A/1B和图2所示，在一些实施例中，在第二功率开关管Q2处于导通状态期间，在电流感测电阻Rs上的电压Vcs达到预定设置值之前，第一开关管D1和第一功率开关管Q1处于导通状态且第二、第三、和第四开关管D2至D4处于关断状本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电源转换器，其特征在于，包括变压器、第一和第二功率开关管、第一和第二电流源、第一、第二、第三、和第四开关管、以及开关控制电路，其中：所述第一、第二、第三、和第四开关管的第一电极分别连接到所述开关控制电路的第一、第二、第三、和第四输出端，所述第一和第三开关管的第二电极分别连接到所述第一和第二电流源，所述第二开关管的第二电极连接到所述第一开关管的第三电极和所述第一功率开关管的基极，所述第四开关管的第二电极连接到所述第三开关管的第三电极和所述第二功率开关管的基极，所述第二开关管的第三电极接地或者连接到所述第三开关管的第三电极和所述第四开关管的第二电极，所述第四开关管的第三电极接地，所述第一功率开关管的集电极连接到所述变压器的原边绕组、基极连接到所述第一开关管的第三电极和所述第二开关管的第二电极、发射极连接到所述第二功率开关管的基极，所述第二功率开关管的集电极连接到所述变压器的原边绕组、基极连接到所述第三开关管的第三电极和所述第四开关管的第二电极、发射极经由电流感测电阻接地。2.如权利要求1所述的电源转换器，其特征在于，在所述第二功率开关管从关断状态变为导通状态的过程中，所述第一开关管和所述第一功率开关管处于导通状态且所述第二、第三、和第四开关管处于关断状态，所述第二功率开关管的基极电流由所述第一电流源经由所述第一开关管和所述第一功率开关管提供。3.如权利要求1所述的电源转换器，其特征在于，在所述第二功率开关管处于导通状态期间，在所述电流感测电阻上的电压达到预定设置值之前，所述第一开关管和所述第一功率开关管处于导通状态且所述第二、第三、和第四开关管...

【专利技术属性】
技术研发人员：张秀红，方烈义，
申请(专利权)人：昂宝电子上海有限公司，
类型：新型
国别省市：