飞跨箝位电容箝位型两级式同步Buck变换器及其控制系统技术方案

本发明专利技术公开一种飞跨箝位电容箝位型两级式同步Buck变换器及其控制系统，属于电力电子领域，由依次接入的飞跨电容箝位型前级降压电路、双路同步Buck后级调压电路构成，前级电路包含输入电容、飞跨箝位电容、四开关管串联结构和直流电容，后级电路包含两个开关管串联桥臂、两个储能电感和输出滤波电容；控制系统由振荡器、LDO及带隙基准单元、采样单元、环路补偿单元、带PLL的导通时间计时单元、比较器、触发器、带死区的PWM发生器及驱动器构成。本发明专利技术可实现DC‑DC降压调节，其特别之处在该变换器及其控制系统可在不降低工作频率的条件下将降压比提高2倍，降低功率开关管最小导通时间对降压比的限制，同时具有输出电压精度高、瞬态特性好的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电力电子变换，特别涉及一种飞跨箝位电容箝位型两级式同步buck变换器及其控制系统。

技术介绍

1、负载点电源是一种利用功率器件及逻辑控制电路，将直流母线电压转换为各类直流负载所需的电压，广泛地应用于国防、航空航天、工业雷达、智能楼宇、各类实验室和日常生活中。

2、负载点电源主要应用领域为构成高性能数字处理器的供电系统，将5v或12v直流母线电压转换为1.2v、1.5v、3.3v等多种电源轨，用于fpga系统中的核、存储单元、i/o接口等板上各类负载使用。随着fpga性能不断提升，母线电压从5v提高至12v，下一步将朝着24v甚至48v发展。然而，fpga核电源电压却逐渐降低至1.0v甚至更低，这迫使负载点电源需实现更大的降压比。

技术实现思路

1、本专利技术的目的在于提供一种飞跨箝位电容箝位型两级式同步buck变换器及其控制系统，以解决
技术介绍
中的问题。

2、为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种飞跨箝位电容箝位型两级式同步buck变换器及其控制系统，包括依次连接的前级本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种飞跨箝位电容箝位型两级式同步Buck变换器，其特征在于，包括依次连接的前级半压电路和后级双路同步Buck电路；

2.如权利要求1所述的飞跨箝位电容箝位型两级式同步Buck变换器，其特征在于，所述飞跨箝位电容箝位型两级式同步Buck变换器的第一种工作模式为：所述前级半压电路工作在电容串联充电模式，输入电压通过第一开关管和第三开关管向飞跨箝位电容和中间直流电容充电；同时向后级双路同步Buck电路供电，经由第五开关管向第一储能电感充电，第一储能电感的电流上升，第二储能电感的电流经由第八开关管续流，第二储能电感的电流下降。

3.如权利要求1所述的飞跨箝位电容箝位型...

【技术特征摘要】

1.一种飞跨箝位电容箝位型两级式同步buck变换器，其特征在于，包括依次连接的前级半压电路和后级双路同步buck电路；

2.如权利要求1所述的飞跨箝位电容箝位型两级式同步buck变换器，其特征在于，所述飞跨箝位电容箝位型两级式同步buck变换器的第一种工作模式为：所述前级半压电路工作在电容串联充电模式，输入电压通过第一开关管和第三开关管向飞跨箝位电容和中间直流电容充电；同时向后级双路同步buck电路供电，经由第五开关管向第一储能电感充电，第一储能电感的电流上升，第二储能电感的电流经由第八开关管续流，第二储能电感的电流下降。

3.如权利要求1所述的飞跨箝位电容箝位型两级式同步buck变换器，其特征在于，所述飞跨箝位电容箝位型两级式同步buck变换器的第二种工作模式为：所述前级半压电路工作在电容串联充电模式，输入电压通过第一开关管和第三开关管向飞跨箝位电容和中间直流电容充电，同时向后级双路同步buck电路供电，经由第七开关管向第二储能电感充电，第二储能电感的电流上升，第一储能电感的电流经由第六开关管续流，第一储能电感的电流下降。

4.如权利要求1所述的飞跨箝位电容箝位型两级式同步buck变换器，其特征在于，所述飞跨箝位电容箝位型两级式同步buck变换器的第三种工作模式为：所述前级半压电路工作在电容串联充电模式，输入电压通过第一开关管和第三开关管向飞跨箝位电容和中间直流电容充电；后级双路同步buck电路中，第一储能电感的电流经由第六开关管续流，第二储能电感的电流经由第八开关管续流，第一储能电感和第二储能电感的电流均下降。

5.如权利要求1所述的飞跨箝位电容箝位型两级式同步buck变换器，其特征在于，所述飞跨箝位电容箝位型两级式同步buck变换器的第四种工作模式为：所述前级半压电路工作在并联放电模式，飞跨箝位电容和中间直流电容通过第二开关管和第四开关管并联，共同向后级双路同步buck电路供电，经由第五开关管向第一储能电感充电，第一储能电感的电流上升，第二储能电感的电流经由第八开关管续流，第二储能电感的电流下降。

6.如权利要求1所述的飞跨箝位电容箝位型两级式同步buck变换器，其特征在于，所述飞跨箝位电容箝位型两级式同步buck变换器的第五种工作模式为：所述前级半压电路工作在并联放电模式，飞跨箝位电容和中间直流电容通过第二开关管和第四开关管并联，共同向后级双路同步buck电路供电，经由第七开关管向第二储能电感充电，第二储能电感的...

【专利技术属性】
技术研发人员：管月，纪飞，王伟，汪渭滨，武嘉瑜，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第五十八研究所，
类型：发明
国别省市：