串联电容式跨电感稳压器制造技术

本发明专利技术公开了一种串联电容式跨电感稳压器，本发明专利技术通过耦合，使得电路的输出电感相对于传统电路可以大幅降低，提升了稳压电路的瞬态响应速度，可以减少对输出滤波电容的需求，提升功率密度。通过串联电容式的开关网络，由于支撑电容有隔直电压的作用，因此减少了每一相的等效输入电压，降低了每一相电路的等效降压比。这不仅会提升上管开关的占空比，降低对控制器精度的需求，也降低了输出电感电流的纹波，这减少了导通损耗，也减少了总的输出电流纹波，降低对输出滤波电容的需求。本发明专利技术同样也降低了多数开关管的电压应力，因此可以采用低压的器件，提升变换器的性能，同时由于开关电压应力的减少，开关损耗也减少了，进一步提升了变换器的效率。升了变换器的效率。升了变换器的效率。

【技术实现步骤摘要】
串联电容式跨电感稳压器


[0001]本专利技术涉及一种稳压器。

技术介绍

[0002]近年来，随着集成电路技术的发展，如CPU、GPU等处理器芯片的功率需求快速上升，通常需要低压(1伏左右)大电流(数百安培)的供电电源。同时，处理器芯片有在短时间内快速的负载切换的要求，通常可以达到1000A/μs，快速的负载切换会造成较大的输出电压的波动，对输出电压的稳定带来了挑战。因此需要设计具有快速动态响应速度的供电电源。
[0003]对于传统的处理器供电电源，通常采用多相降压(buck)电路并联的解决方案。这种方案具有结构简单，易于拓展等优势，但是动态响应速度有限，并且在高频、高降压、大电流的应用场景下损耗较大，性能受限。为了应对负载瞬态切换对输出电压的冲击影响，通常需采用较多的输出滤波电容，这增加了电路成本，减少了变换器的功率密度。
[0004]跨电感稳压器(Trans
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inductor Voltage Regulator，TLVR)是一种利用变压器绕组作为输出滤波电感的稳压器。在多相跨电感稳压器电路中，类似于buc本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种串联电容式跨电感稳压器，其特征在于，所述串联电容式跨电感稳压器的电路拓扑包括结构相同的M个电路模块，M≥2，分别定义为电路模块一至电路模块M，每个电路模块用于提供n相输出；电路模块一至电路模块M相互耦合，且每个电路模块内的n相输出相互耦合，或者电路模块一至电路模块M之间并无耦合关系，仅每个电路模块内的n相输出相互耦合；每个电路模块包括多个串联电容式开关单元，每个串联电容式开关单元包括K个第一类开关单元和一个第二类开关单元，K≥1；第一类开关单元由两个开关管和一个电容器串联而成，沿信号的传输方向，将第一类开关单元中两个开关管分别定义为上管一以及下管一；第二类开关单元为由两个开关管组成的半桥逆变电路，沿信号的传输方向，将第二类开关单元中两个开关管分别定义为上管二及下管二；第1个第一类开关单元的上管一的漏极连接输入直流电源的正极，第k个第一类开关单元的上管一的源极连接第k+1个第一类开关单元的上管一的漏极，k＝1,
……
,K
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1，第K个第一类开关单元...

【专利技术属性】
技术研发人员：王良，王浩宇，
申请(专利权)人：上海科技大学，
类型：发明
国别省市：