一种电源电路和电子设备制造技术

本发明专利技术公开了一种电源电路和电子设备，所述电源电路包括：驱动芯片、变压器、第一功率开关、第二功率开关和输出电容；变压器具有主级绕组和辅助绕组；主级绕组和辅助绕组具有相同位置的同名端；驱动芯片控制第一功率开关和第二功率开关的开关时序，使电源电路具有更低的开关损耗。开关损耗。开关损耗。

【技术实现步骤摘要】
一种电源电路和电子设备


[0001]本专利技术涉及电源转换
，具体涉及一种电源电路和电子设备。

技术介绍

[0002]现有技术的电源电路包括降压电源电路、升压电源电路和升降压电源电路，如图1a所示的第一现有电源电路11，包括EMI滤波整流模块110、输入电容CIN、电感L1、第一现有驱动芯片121、电流检测电阻Rcs、续流二极管D1、输出电容CO和负载。
[0003]如图1b所示的第二现有电源电路12，包括EMI滤波整流模块110、输入电容CIN、电感L1、第二现有驱动芯片122、电流检测电阻Rcs、续流二极管D1、输出电容CO和负载。
[0004]如图1c所示的第三现有电源电路13，包括EMI滤波整流模块110、输入电容CIN、电感L1、第三现有驱动芯片123、电流检测电阻Rcs、续流二极管D1、输出电容CO和负载。
[0005]现有技术的电源电路主要采用电感L1临界导通的工作模式，如图3所示的现有电源电路的部分工作波形，驱动芯片中的脉冲宽度调制信号PWM为高电平时，驱动芯片内的功率开关导通，开关节点SW的电压变成低电平，电感L1充电，电感电流I1线性升高；驱动芯片中的脉冲宽度调制信号PWM为低电平时，驱动芯片内的功率开关截止，开关节点SW的电压变成高电平，电感L1放电，电感电流I1线性降低；在电感电流I1放电为零时，电感L1和开关节点SW的寄生电容Coss发生LC谐振，驱动芯片在开关节点SW的电压谐振到谷底时，再次导通驱动芯片内的功率开关，进入下一个开关周期。
[0006]但即使开关节点SW的电压谐振到最低点后切换到下一个周期，关节点SW的电压在大多数情况下，仍然具有绝对值很高的功率开关的跨压Vds，因此功率开关仍然会产生很大的开关损耗Ploss＝0.5*Coss*Vds^2*f，其中Coss＝Cds+Cgd为关节点SW的寄生电容，f为功率开关的工作频率。特别是功率开关工作在高输入电压高频率时，开关损耗是总损耗的主要来源。现有技术的电源电路的缺点是：开关损耗大导致效率降低，EMI变差。

技术实现思路

[0007]本专利技术实施例提供了一种电源电路和电子设备。
[0008]第一方面，本专利技术实施例提供了一种电源电路包括：
[0009]驱动芯片、变压器、第一功率开关、第二功率开关和输出电容；
[0010]变压器具有主级绕组和辅助绕组；
[0011]主级绕组和辅助绕组具有相同位置的同名端；
[0012]主级绕组的第一端与输入电压耦接或通过输出电容后与输入电压耦接，主级绕组的第二端与第一功率开关的第一端耦接；
[0013]辅助绕组的第一端与输入电压耦接或通过输出电容后与输入电压耦接，辅助绕组的第二端与第二功率开关的第一端耦接；
[0014]驱动芯片控制第一功率开关和第二功率开关的开关时序，使电源电路具有更低的开关损耗。
[0015]优选的，所述电源电路在控制第一功率开关从截止状态切换成导通状态之前，控制第二功率开关先导通一个脉冲时间，使电流流过辅助绕组和第二功率开关到地，通过变压器的耦合作用，流过辅助绕组的电流被耦合到变压器的主级绕组，使第一功率开关两端的跨压从初始的第一电位降低到更低的第二电位后，电源电路再控制第一功率开关从截止状态切换成导通状态，使电源电路的开关损耗更低。
[0016]优选的，所述电源电路在控制第一功率开关从截止状态切换成导通状态之前，控制第二功率开关先导通一个脉冲时间，使流过辅助绕组和第二功率开关的电流对供电电容充电，通过变压器的耦合作用，流过辅助绕组的电流被耦合到变压器的主级绕组，使第一功率开关两端的跨压从初始的第一电位降低到更低的第二电位后，电源电路再控制第一功率开关从截止状态切换成导通状态，使电源电路的开关损耗更低。
[0017]优选的，所述驱动芯片至少具有4个引脚；
[0018]第1引脚耦接第二功率开关的控制端；
[0019]第2引脚耦接第一功率开关的控制端；
[0020]第3引脚耦接第一功率开关的第二端；
[0021]第4引脚耦接地。
[0022]优选的，所述驱动芯片集成第二功率开关，所述驱动芯片至少具有4个引脚；
[0023]第1引脚耦接芯片内的第二功率开关的第一端和辅助绕组的第二端；
[0024]第2引脚耦接第一功率开关的控制端；
[0025]第3引脚耦接第一功率开关的第二端；
[0026]第4引脚耦接地。
[0027]优选的，所述驱动芯片集成第一功率开关，所述驱动芯片至少具有3个引脚；
[0028]第1引脚耦接第二功率开关的控制端；
[0029]第2引脚耦接芯片内的第一功率开关的第一端和主级绕组的第二端；
[0030]第3引脚耦接地。
[0031]优选的，所述驱动芯片集成第一功率开关和第二功率开关，所述驱动芯片至少具有4个引脚；
[0032]第1引脚耦接芯片内的第二功率开关的第一端和辅助绕组的第二端；
[0033]第2引脚耦接芯片内的第一功率开关的第一端和主级绕组的第二端；
[0034]第3引脚耦接芯片内的第一功率开关的第二端和电流检测电阻；
[0035]第4引脚耦接地。
[0036]优选的，所述驱动芯片集成第一功率开关和第二功率开关，所述驱动芯片至少具有3个引脚；
[0037]第1引脚耦接芯片内的第二功率开关的第一端和辅助绕组的第二端；
[0038]第2引脚耦接芯片内的第一功率开关的第一端和主级绕组的第二端；
[0039]第3引脚耦接地。
[0040]优选的，所述电源电路的主级绕组、第一功率开关和续流二极管至少可以组合形成降压电源电路结构、升压电源电路结构和升降压电源电路结构中的一种。
[0041]第二方面，本专利技术实施例提供了一种电子设备，包括第一方面任一项所述的电源电路。
[0042]本专利技术技术包括以下优点：
[0043]基于本专利技术实施例的电源电路，可以有效减小电源电路的开关损耗，提高了电源电路的效率，降低了成本。
附图说明
[0044]图1a至图1c是现有技术的电源电路；
[0045]图2a至图2h是本专利技术实施例的电源电路；
[0046]图3是现有技术的电源电路的部分节点波形示意图；
[0047]图4是本专利技术一种实施例的部分节点波形示意图。
[0048]根据惯常的作业方式，图中各种特征与元件并未依比例绘制，其绘制方式是为了以最佳的方式呈现与本专利技术相关的具体特征与元件。此外，在不同图式间，以相同或相似的元件符号来指称相似的元件/部件。
[0049]【附图标记说明】
[0050]11至13：第一现有电源电路至第三现有电源电路
[0051]110：EMI滤波整流模块
[0052]121至123：第一现有驱动芯片至第三现有驱动芯片
[0053]21至28：第一电源电路至第八电源电路
[0054]2本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电源电路，其特征在于，所述电源电路包括：驱动芯片、变压器、第一功率开关、第二功率开关和输出电容；变压器具有主级绕组和辅助绕组；主级绕组和辅助绕组具有相同位置的同名端；主级绕组的第一端与输入电压耦接或通过输出电容后与输入电压耦接，主级绕组的第二端与第一功率开关的第一端耦接；辅助绕组的第一端与输入电压耦接或通过输出电容后与输入电压耦接，辅助绕组的第二端与第二功率开关的第一端耦接；驱动芯片控制第一功率开关和第二功率开关的开关时序，使电源电路具有更低的开关损耗。2.根据权利要求1所述的电源电路，其特征在于，所述电源电路在控制第一功率开关从截止状态切换成导通状态之前，控制第二功率开关先导通一个脉冲时间，使电流流过辅助绕组和第二功率开关到地，通过变压器的耦合作用，流过辅助绕组的电流被耦合到变压器的主级绕组，使第一功率开关两端的跨压从初始的第一电位降低到更低的第二电位后，电源电路再控制第一功率开关从截止状态切换成导通状态，使电源电路的开关损耗更低。3.根据权利要求1所述的电源电路，其特征在于，所述电源电路在控制第一功率开关从截止状态切换成导通状态之前，控制第二功率开关先导通一个脉冲时间，使流过辅助绕组和第二功率开关的电流对供电电容充电，通过变压器的耦合作用，流过辅助绕组的电流被耦合到变压器的主级绕组，使第一功率开关两端的跨压从初始的第一电位降低到更低的第二电位后，电源电路再控制第一功率开关从截止状态切换成导通状态，使电源电路的开关损耗更低。4.根据权利要求1至3任一项所述的电源电路，其特征在于，所述驱动芯片至少具有4个引脚；第1引脚耦接第二功率开关的控制端；第2引脚耦接第一功率开关的控制端；...

【专利技术属性】
技术研发人员：请求不公布姓名，
申请(专利权)人：郑如吉，
类型：发明
国别省市：