專利名稱：一種dc/dc拓?fù)潆娐返闹谱鞣椒?br> 技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種DC/DC拓?fù)潆娐?，更具體地說，涉及一種利用共模電感降低輸入輸出紋波，減小輸入輸出濾波電容的DC/DC拓?fù)潆娐贰?br> 背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的DC/DC拓?fù)潆娐?如圖6所示)，為了降低輸入輸出紋波電路必須加大輸入輸出濾波電容，由此會(huì)帶來如下問題1)電容的加大必然會(huì)引起啟動(dòng)時(shí)浪涌電流的加大；2)由于成本的控制，大電容一般會(huì)選擇電解電容，而電解電容的壽命有限、且體積大；3)電容的加大也會(huì)導(dǎo)致環(huán)路反應(yīng)速度慢。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的DC/DC拓?fù)潆娐窞榱私档碗娐返妮斎胼敵黾y波加大輸入輸出濾波電容帶來的啟動(dòng)時(shí)浪涌電流的加大、電容壽命短體積大、 電容導(dǎo)致環(huán)路反應(yīng)速度慢的缺陷。構(gòu)造一種在不增加電容量和元器件的前提下，通過將 DC/DC拓?fù)潆娐分休斎牒洼敵鲭姼杏筛髯元?dú)立的兩個(gè)電感改為共模電感的方式降低紋波的 DC/DC拓?fù)潆娐贰１景l(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是構(gòu)造一種DC/DC拓?fù)潆娐?，包括依次連接的輸入電路、能量轉(zhuǎn)換電路、開關(guān)電路以及輸出電路，所述DC/DC拓?fù)潆娐愤€包括與所述開關(guān)電路連接的輸出檢測(cè)電路以及與所述開關(guān)電路連接的反饋電路，其中，所述能量轉(zhuǎn)換電路包括分別與所述輸入電路和所述開關(guān)電路連接的輸入電感、與所述輸出電路連接的輸出電感以及能量傳輸電容C4，所述輸入電感和所述輸出電感構(gòu)成共模電感Li，所述能量傳輸電容C4的一端與所述輸入電感的輸出端連接，所述能量傳輸電容C4的另一端與所述輸出電感的輸出端連接。在本發(fā)明所述的DC/DC拓?fù)潆娐分?，所述開關(guān)電路包括MOS管Q2，所述MOS管Q2 的漏極與所述輸入電感的輸出端連接，所述MOS管Q2的柵極與所述反饋電路連接，所述MOS 管Q2的源極與所述輸出檢測(cè)電路連接。在本發(fā)明所述的DC/DC拓?fù)潆娐分校鲚敵鰴z測(cè)電路包括檢測(cè)所述輸入電路的輸出電流的檢測(cè)電路和將所述檢測(cè)電路檢測(cè)處理的電流進(jìn)行濾波處理后發(fā)送給所述反饋電路的反饋濾波電路。在本發(fā)明所述的DC/DC拓?fù)潆娐分校龇答侂娐钒≒WM信號(hào)產(chǎn)生芯片，所述 PWM信號(hào)產(chǎn)生芯片的COM端用于輸入所述輸出檢測(cè)電路的反饋信號(hào)，所述PWM信號(hào)產(chǎn)生芯片的OUT端用于根據(jù)所述反饋信號(hào)輸出相應(yīng)的PWM信號(hào)給所述開關(guān)電路。在本發(fā)明所述的DC/DC拓?fù)潆娐分?，所述輸入電路包括輸入濾波電路和為所述 PWM信號(hào)產(chǎn)生芯片供電的IC供電電路。
在本發(fā)明所述的DC/DC拓?fù)潆娐分?，所述IC供電電路為射極跟隨穩(wěn)壓電路。在本發(fā)明所述的DC/DC拓?fù)潆娐分?，所述輸出電路包括輸出濾波電路。實(shí)施本發(fā)明的開關(guān)電源，具有以下有益效果在不增加電容量和元器件的前提下， 將DC/DC拓?fù)潆娐分休斎牒洼敵鲭姼杏筛髯元?dú)立的兩個(gè)電感改為共模電感的方式降低電路的輸入輸出紋波，避免為了降低電路的輸入輸出紋波加大輸入輸出濾波電容帶來的啟動(dòng)時(shí)浪涌電流的加大、電容壽命短體積大、電容導(dǎo)致環(huán)路反應(yīng)速度慢的缺陷。采用MOS管作為開關(guān)電路的開關(guān)管，開關(guān)速度快，驅(qū)動(dòng)簡(jiǎn)單。輸出檢測(cè)電路的設(shè)置可以實(shí)現(xiàn)更好的輸出取樣。反饋電路采用PWM信號(hào)產(chǎn)生芯片通過控制脈寬產(chǎn)生多種不同的反饋信號(hào)。輸入濾波電路濾除高頻紋波。射極跟隨穩(wěn)壓電路的設(shè)置保證了 PWM信號(hào)產(chǎn)生芯片供電的穩(wěn)定。輸出濾波電路使輸出的直流電更加平穩(wěn)。


下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明，附圖中圖1為本發(fā)明的DC/DC拓?fù)潆娐返膬?yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)電路圖；圖2為本發(fā)明的DC/DC拓?fù)潆娐返牡谝粌?yōu)選實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明的DC/DC拓?fù)潆娐返牡诙?yōu)選實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明的DC/DC拓?fù)潆娐返牡谌齼?yōu)選實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本發(fā)明的DC/DC拓?fù)潆娐返牡谒膬?yōu)選實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為現(xiàn)有技術(shù)中的DC/DC拓?fù)潆娐返脑敿?xì)電路圖。
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。在圖1、2、3、6所示的本發(fā)明的DC/DC拓?fù)潆娐返膬?yōu)選實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖和相應(yīng)的詳細(xì)電路圖中，該DC/DC拓?fù)潆娐钒ㄒ来芜B接的輸入電路1、開關(guān)電路2、能量轉(zhuǎn)換電路 3以及輸出電路4，所述DC/DC拓?fù)潆娐愤€包括與開關(guān)電路2連接的輸出檢測(cè)電路5以及與開關(guān)電路2連接的反饋電路6，其中，能量轉(zhuǎn)換電路3包括與輸入電路1和開關(guān)電路2連接的輸入電感31、與輸出電路4連接的輸出電感32以及能量傳輸電容C4，輸入電感31和輸出電感32構(gòu)成共模電感Li，能量傳輸電容C4的一端與輸入電感31的輸出端連接，能量傳輸電容C4的另一端與輸出電感32的輸出端連接。開關(guān)電路2包括MOS管Q2，M0S管Q2的漏極與輸入電感31的輸出端連接，MOS管Q2的柵極與反饋電路6連接，MOS管Q2的源極與所述輸出檢測(cè)電路5連接。如圖1所示，共模電感Ll由輸出電感32和輸入電感31兩個(gè)繞組組成，分別代替獨(dú)立電感模式下的輸出電感32和輸入電感31，能量傳輸電容C4為能量傳輸通道，MOS管Q2通過開關(guān)導(dǎo)通調(diào)節(jié)開通占空比調(diào)節(jié)輸出電壓值，參考圖1、6，具體工作流程如下當(dāng)MOS管Q2導(dǎo)通時(shí)，電感Ll中的電流線性增加，能量傳輸電容C4通過MOS管Q2、 負(fù)載、共模電感Ll中的輸出電感32放電，續(xù)流二極管D2截止，由于共模電感的互感作用， 輸入電感31的電流造成的輸出電感32的感應(yīng)電流和流經(jīng)輸出電感32的負(fù)載電流的紋波方向相反，從而降低負(fù)載電流的紋波；當(dāng)MOS管Q2關(guān)斷時(shí)，輸入電感31通過續(xù)流二極管D2給能量傳輸電容C4充電，輸出線圈中的能量通過續(xù)流二極管D2續(xù)流給負(fù)載供電，由于輸出線圈的電流逐漸減小和共模電感的互感作用，輸出線圈的電流造成的輸入電感31的感應(yīng)電流和流經(jīng)輸入電感31的充電電流的紋波方向相反，從而降低了充電電流的紋波。因此本發(fā)明的DC/DC拓?fù)潆娐吩诓辉黾与娙萘亢驮骷那疤嵯拢瑢C/DC拓?fù)潆娐分休斎腚姼?31和輸出電感32由各自獨(dú)立的兩個(gè)電感改為共模電感的方式降低電路的輸入輸出紋波， 避免為了降低電路的輸入輸出紋波加大輸入輸出濾波電容帶來的啟動(dòng)時(shí)浪涌電流的加大、 電容壽命短體積大和電容導(dǎo)致環(huán)路反應(yīng)速度慢的缺陷。在圖1、4所示的本發(fā)明的DC/DC拓?fù)潆娐返膬?yōu)選實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖和相應(yīng)的詳細(xì)電路圖中，輸出檢測(cè)電路5包括檢測(cè)電路和反饋濾波電路，檢測(cè)電路用于檢測(cè)輸入電路1 的輸出電流，反饋濾波電路用于將所述檢測(cè)電路檢測(cè)處理的電流進(jìn)行濾波處理后發(fā)送給反饋電路6。如圖1所示，檢測(cè)電路檢測(cè)輸入電路1的輸出電流通過檢測(cè)電阻RlO的電流大小，并將檢測(cè)電流通過電阻Rll和電容C7組成反饋濾波電路后發(fā)送給反饋電路6。輸出檢測(cè)電路5的設(shè)置可以實(shí)現(xiàn)更好的輸出取樣。作為本發(fā)明的DC/DC拓?fù)潆娐返膬?yōu)選實(shí)施例，反饋電路6包括PWM信號(hào)產(chǎn)生芯片， PWM信號(hào)產(chǎn)生芯片的COM端用于輸入輸出檢測(cè)電路5的反饋信號(hào)，PWM信號(hào)產(chǎn)生芯片的OUT 端用于根據(jù)反饋信號(hào)輸出相應(yīng)的PWM信號(hào)給開關(guān)電路2。如圖1所示，PWM信號(hào)產(chǎn)生芯片為型號(hào)為L(zhǎng)D3251的芯片，在本DC/DC拓?fù)潆娐肥褂昧?COM、VDD、GND、OUT、EA五個(gè)管腳，COM用于接收反饋濾波電路發(fā)送的反饋信號(hào)，VDD用于接入PWM信號(hào)產(chǎn)生芯片的工作電壓，GND接地，EA用于控制對(duì)PWM信號(hào)產(chǎn)生芯片的ROM的讀操作對(duì)象。該P(yáng)WM信號(hào)產(chǎn)生芯片工作時(shí)， 輸入電路1通過管腳VDD給P麗信號(hào)產(chǎn)生芯片提供啟動(dòng)電壓，PWM信號(hào)產(chǎn)生芯片啟動(dòng)后根據(jù)COM端接收的反饋從OUT端發(fā)出相應(yīng)的PWM信號(hào)給MOS管Q2的柵極打開MOS管Q2進(jìn)而打開開關(guān)電路2。反饋電路6采用PWM信號(hào)產(chǎn)生芯片通過控制脈寬產(chǎn)生多種不同的反饋信號(hào)。在圖1、5所示的本發(fā)明的DC/DC拓?fù)潆娐返膬?yōu)選實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖和相應(yīng)的詳細(xì)電路圖中，輸入電路1包括輸入濾波電路11和PWM信號(hào)產(chǎn)生芯片供電的IC供電電路12。 IC供電電路12為射極跟隨穩(wěn)壓電路。如圖1所示，輸入濾波電路11包括電容Cl，電容Cl 作為輸入電路1的旁路電容，濾除輸入電流的高頻紋波。穩(wěn)壓管D1、三極管Ql以及電容C3 構(gòu)成射極跟隨穩(wěn)壓電路，為PWM信號(hào)產(chǎn)生芯片提供穩(wěn)定的工作電壓。輸入濾波電路11濾除高頻紋波，射極跟隨穩(wěn)壓電路的設(shè)置保證了 PWM信號(hào)產(chǎn)生芯片供電的穩(wěn)定。作為本發(fā)明的DC/DC拓?fù)潆娐返膬?yōu)選實(shí)施例，輸出電路4包括輸出濾波電路。如圖1所示，輸出濾波電路包括電容C2，電容C2作為輸出電路4的旁路電容，濾除輸出電流的高頻紋波，保證輸出的直流電更加平穩(wěn)。以上所述僅為本發(fā)明的實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種DC/DC拓?fù)潆娐?，包括依次連接的輸入電路(1)、開關(guān)電路O)、能量轉(zhuǎn)換電路(3)以及輸出電路G)，所述DC/DC拓?fù)潆娐愤€包括與所述開關(guān)電路( 連接的輸出檢測(cè)電路(5)以及與所述開關(guān)電路(2)連接的反饋電路(6)，其特征在于，所述能量轉(zhuǎn)換電路(3) 包括分別與所述輸入電路⑴和所述開關(guān)電路⑵連接的輸入電感(31)、與所述輸出電路(4)連接的輸出電感(3 以及能量傳輸電容C4，所述輸入電感(31)和所述輸出電感(32) 構(gòu)成共模電感Li，所述能量傳輸電容C4的一端與所述輸入電感(31)的輸出端連接，所述能量傳輸電容C4的另一端與所述輸出電感(3 的輸出端連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的DC/DC拓?fù)潆娐?，其特征在于，所述開關(guān)電路(2)包括MOS管 Q2，所述MOS管Q2的漏極與所述輸入電感(31)的輸出端連接，所述MOS管Q2的柵極與所述反饋電路(6)連接，所述MOS管Q2的源極與所述輸出檢測(cè)電路(5)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的DC/DC拓?fù)潆娐?，其特征在于，所述輸出檢測(cè)電路(5)包括檢測(cè)所述輸入電路(1)的輸出電流的檢測(cè)電路和將所述檢測(cè)電路檢測(cè)處理的電流進(jìn)行濾波處理后發(fā)送給所述反饋電路(6)的反饋濾波電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的DC/DC拓?fù)潆娐?，其特征在于，所述反饋電?6)包括 PWM信號(hào)產(chǎn)生芯片，所述PWM信號(hào)產(chǎn)生芯片的COM端用于輸入所述輸出檢測(cè)電路(5)的反饋信號(hào)，所述PWM信號(hào)產(chǎn)生芯片的OUT端用于根據(jù)所述反饋信號(hào)輸出相應(yīng)的PWM信號(hào)給所述開關(guān)電路O)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的DC/DC拓?fù)潆娐?，其特征在于，所述輸入電?1)包括輸入濾波電路(11)和為所述PWM信號(hào)產(chǎn)生芯片供電的IC供電電路(12)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的DC/DC拓?fù)潆娐?，其特征在于，所述IC供電電路(12)為射極跟隨穩(wěn)壓電路。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的DC/DC拓?fù)潆娐罚涮卣髟谟?，所述反饋電?6)包括PWM 信號(hào)產(chǎn)生芯片，所述PWM信號(hào)產(chǎn)生芯片的COM端用于輸入所述反饋濾波電路的反饋信號(hào)，所述PWM信號(hào)產(chǎn)生芯片的OUT端用于根據(jù)所述反饋信號(hào)輸出相應(yīng)的PWM信號(hào)給所述開關(guān)電路 O)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的DC/DC拓?fù)潆娐?，其特征在于，所述輸入電?1)包括輸入濾波電路(11)和為所述PWM信號(hào)產(chǎn)生芯片供電的IC供電電路(12)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的DC/DC拓?fù)潆娐?，其特征在于，所述IC供電電路(12)為射極跟隨穩(wěn)壓電路。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的DC/DC拓?fù)潆娐?，其特征在于，所述輸出電?4)包括輸出濾波電路。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種DC/DC拓?fù)潆娐?，包括依次連接的輸入電路、開關(guān)電路、能量轉(zhuǎn)換電路以及輸出電路，DC/DC拓?fù)潆娐愤€包括與開關(guān)電路連接的輸出檢測(cè)電路以及與開關(guān)電路連接的反饋電路，其中能量轉(zhuǎn)換電路包括分別與輸入電路和開關(guān)電路連接的輸入電感、與所述輸出電路連接的輸出電感以及能量傳輸電容C4，所述輸入電感和所述輸出電感構(gòu)成共模電感L1，所述能量傳輸電容C4的一端與所述輸入電感的輸出端連接，所述能量傳輸電容C4的另一端與所述輸出電感的輸出端連接。本發(fā)明的DC/DC拓?fù)潆娐吩诓辉黾与娙萘亢驮骷那疤嵯?，將DC/DC拓?fù)潆娐分休斎牒洼敵鲭姼杏筛髯元?dú)立的兩個(gè)電感改為共模電感的方式降低電路的輸入輸出紋波。
文檔編號(hào)H02M1/32GK102468762SQ20101054889
公開日2012年5月23日 申請(qǐng)日期2010年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月16日
發(fā)明者周明杰, 王濤 申請(qǐng)人:海洋王照明科技股份有限公司, 深圳市海洋王照明技術(shù)有限公司