电源转换装置制造方法及图纸

技术编号:4190009 阅读:121 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开了一种电源转换装置,用以接收输入电压并转换产生输出电压,包括切换式电压转换电路及电位调整电路。切换式电压转换电路包括电感、切换开关以及同步整流器,其中的切换开关用以断开/导通在电感中进行的储能动作。同步整流器借助上述储能动作时储存的电能来产生输出电压。此外,电位调整电路跨接在切换开关上,用以降低切换开关两端的电压差。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电源转换装置,并且特别涉及一种直流转直流电源转换装置。
技术介绍
随着电子科技的进步,人们对于电子相关的产品的要求也日益增高。为了 提供人们物美价廉的商品,如何有效的节省电子产品的体积成了现今电子产品 设计者的重要课题。由于一般电子装置中,都需要多组的电源来提供作为工作 电压,为了避免使用多个体积庞大的变压器来提供这些不同电压的电源,电源转换装置(Power Convertei;)成为最受设计者欢迎的 一种电源供应装置。然而, 一般的直流转直流电源转换装置(DC DC converter)都是利用开关切 换的方式来完成其电源转换的功能,因此, 一种所谓的振铃(ring)的现象也无可 避免的发生。以下请参照图1A,图1A示出公知的直流转直流电源转换装置的 电路图。其中的电源转换装置10由电感Ll、开关SW1、开关SW2、电容C1 以及电容C2所构成。当端点A接收输入电压而端点B产生输出电压时,电源 转换装置10为升压式(boost)的电源转换装置。相反的,当端点B接收输入电压 而端点A产生输出电压时,电源转换装置10为降压式(buck)的电源转换装置。 电源转换装置10不论是作为升压式或降压式的电源转换装置,当在电感 Ll完全释放电能后,开关SW1、SW2会有一段时间同时断开而形成开路(open), 而在进入此状态的瞬间就会产生所谓的振铃现象。以下请参照图1B,图1B是以降压式电源转换装置为例所示出的开关SW1、 SW2与端点C电压VC及电感Ll的电流IL1对时间的关系图。在进入开关SW1 、 SW2同时开^^的期间之前,开关SW1为导通。且此时电感Ll与开关SW1的 耦接端点C的电压为零电位,当开关SWl开路后(进入区间TR),端点A(电位 为VA)必须通过电感Ll对端点C充电(^吏其充电至与端点A的电位VA相同), 因而会在区间TR中,产生振铃现象。而其中的振铃现象如同图1C示出的区间 TC中的端点C电压VC及电感Ll的电流IL1对时间的关系图。5同理,在升压式电源转换装置中,进入开关SW1、 SW2同时开路的期间 之前,开关SW2为导通,此时,端点C的电位等于端点B的电位。而当开关 SW2开路后,端点C必须通过电感Ll放电到端点A,同样的也会产生振铃的 现象。上述的振铃现象会产生出额外的噪声以及电磁干扰(Electromagnetic interference, EMI)。因此, 一些高规格要求的电源转换装置会在开关SWl 、 SW2 都开路时,使电感Ll的两个端点形成短路,使得上述的充放电行为不至于通 过电感Ll而产生振铃现象。然而,此种方法在将电路芯片化的过程中,必须 增加连接到端点A的额外引脚,造成电路面积的浪费。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种电源转换装置,有效降低电源转换过 程中所产生的振铃现象。本专利技术要解决的技术问题是通过一种电源转换装置来解决的,该电源转换 装置用以接收输入电压并转换产生输出电压,包括切换式电压转换电路以及电 位调整电路。切换式电压转换电路包括电感、切换开关以及同步整流器。其中 的切换开关用以断开/导通在电感进行的储能动作。而同步整流器借助上述的储 能动作时所储存的电能来产生输出电压。此外,电位调整电路跨接在切换开关 上,用以降低切换开关两端的电压差。在本专利技术的一个实施例中,上述电位调整电^^包括第一调整开关以及第一 电阻。第一调整开关耦接至切换开关的一端。第一电阻串^l妄在第一调整开关与 切换开关的另一端间。其中当第一调整开关导通时,电位调整电路借助第一电 阻来调整并降低该切换开关两端的电压差。在本专利技术的一实施例中,上述电位调整电路包括多个第二调整开关以及多 个第二电阻。第二调整开关共同耦接至切换开关的一端,而第二电阻分别串接 在这些第二调整开关与切换开关的另一端间;其中当这些第二调整开关分别被 导通时,电位调整电路借助所对应的这些第二电阻来调整并降低切换开关两端 的电压差。在本专利技术的一实施例中,上述电位调整电路包括第一开关、第二开关以及 电容。第一开关的一端耦接至切换开关的一端,而第二开关的一端耦接至切换 开关的另一端。并且,电容的一端共同耦接至第一开关的另一端以及第二开关的另一端,而电容的另一端耦接至接地电压。其中的第一开关与第二开关的断 开/导通动作反相。在本专利技术的一实施例中,上述电位调整电路包括电压控制电流源,串接在 切换开关的一端与另一端间,依据切换开关的两端的电压差产生平衡电流。在本专利技术的一实施例中,上述切换式电压转换电路为升压式电压转换电路。在本专利技术的一实施例中,其中电感的一端接收输入电压,切换开关串接于 电感的另一端与接地电压间。而同步整流器的一端、电感的另一端及切换开关 共同耦接,且同步整流器的另一端产生输出电压。在本专利技术的一实施例中,其中的电源转换装置更包括储存电容,耦接至同 步整流器的另 一 端与接地电压间。在本专利技术的一实施例中,其中更包括稳压电容,耦接在电感接收输入电压 的一端与接地电压间。在本专利技术的一实施例中,下述的切换式电压转换电路为降压式电压转换电路。在本专利技术的一实施例中,其中切换开关的一端接收输入电压,切换开关的 另一端耦接电感的一端。并且,电感的另一端产生输出电压,而同步整流器的 一端与电感的一端以及切换开关的另一端共同耦接。同步整流器的另一端则耦 接至接地电压。在本专利技术的 一 实施例中,其中的同步整流器包括整流开关。本专利技术因采用电位调整电路的结构,因此可以有效的分别针对降压式电源转换装置进行预充电动作,针对升压式电源转换装置进行预放电动作,有效抑制振铃现象的发生。附图说明为让本专利技术的上述特征和优点能更明显易懂,下文特举较佳实施例,并配 合附图,作详细说明如下。图1A示出公知的直流转直流电源转换装置的电路图; 图1B示出开关SW1、 SW2与端点C电压VC及电感Ll的电流IL1对时 间的关系图1C示出的区间TC中的端点C电压VC及电感Ll的电流IL1对时间的关系图2 A示出本专利技术第 一 实施例的电源转换装置示意图; 图2B 图2D示出电源转换装置20在不同电位调整电路220实施方式下的 电路示意图3A示出本专利技术第二实施例的电源转换装置示意图; 图3B 图3D分别示出电源转换装置30在不同电位调整电路320实施方式 下的电路示意图。具体实施例方式以下将针对本专利技术的电源转换装置提出多个实施例及多个实施方式来加 以说明,并佐以图示,以期本领域普通技术人员更能了解,并得据以实施。 第一实施例以下请参照图2A,图2A示出本专利技术第一实施例的电源转换装置示意图。 其中的电源转换装置20为升压式的电源转换装置,包括切换式电压转换电路 210以及电位调整电^各220。而切换式电压转换电路210由电感Ll、稳压电容 Cl、储存电容C2、切换开关SW1、同步整流器211。其中电感L1的一端接收 输入电压VIN,切换开关SW1串接于电感Ll的另一端与4妄地电压GND间, 同步整流器211的一端、电感L1的另一端及切换开关SW1共同耦接,且同步 整流器211的另一端产生输出电压VOUT。同步整流器211则由整流开关SW2 所构成。在电源转换装置20的整体动作方面,首先,切换开关SW1导通且整流开 关SW2开路,使电感本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种电源转换装置,用以接收输入电压并转换产生输出电压,包括: 切换式电压转换电路,包括电感、切换开关以及同步整流器,其中该切换开关用以断开/导通在该电感中进行的储能动作,该同步整流器借助该储能动作时储存的电能来产生该输出电压;以及   电位调整电路,跨接在该切换开关上,用以降低该切换开关两端的电压差。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:许庆勋
申请(专利权)人:联咏科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:71[中国|台湾]

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