CN104716841A - 多输出 dc/dc 变换器和具有多输出dc/dc 变换器的电源 - Google Patents

多输出 dc/dc 变换器和具有多输出dc/dc 变换器的电源 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种多输出DC/DC变换器和具有所述多输出DC/DC变换器的电源。所述多输出DC/DC变换器包括：变换器，其包括变压器和第一浪涌吸收单元，其中，所述变压器包括设置到一次侧的第一开关并且向二次侧输出第一电压，以及所述第一浪涌吸收单元连接至所述变压器的一次侧并且吸收由所述变压器的漏电感在所述第一开关处形成的浪涌电压；以及第一能量转换单元，用于接收从第一浪涌吸收单元供应的输出能量并且输出第二电压。

Description

多输出 DC/DC 变换器和具有多输出DC/DC 变换器的电源
技术领域
本实施方式涉及多输出DC/DC变换器和具有多输出DC/DC变换器的电源。
背景技术
存在对于升高电压以向需要较高电压的电子电路供应能量(即将电压用于与电力系统结合的应用)的需要。另外，根据电子电路可能需要将电压从高电压降低至低电压。为此，已进行了对作为各种升压和降压变换器之一的DC/DC变换器建模及分析的研究。
可以将DC/DC变换器分类为隔离型和非隔离型。
可以通过使用具有磁芯的变压器来使隔离型变换器的输入和输出隔离，从而保证稳定性。可以通过调节匝数比来调节隔离型变换器的升压比和降压比。
可以将隔离型变换器分类为降压型和降压-升压型。降压型变换器包括正激变换器、半桥变换器和全桥变换器。降压-升压型变换器包括反激变换器。
特别地，由于甚至用仅一个开关器件来操作反激变换器，所以可以以低成本实现反激变换器。
图1示出具有DC/DC变换器的常规电源电路。
电源电路10的DC/DC变换器20可以接收通过整流器(未示出)对AC电力进行完全整流而生成的DC电力作为输入电力Vi。
可以通过使完全整流后的信号经过滤波器或用于改进功率因数的附加电路来生成DC电力。
DC/DC变换器20可以包括至少一个开关器件，并且可以根据开关器件的切换方案来确定DC/DC变换器20的二次侧的输出电压以具有期望值。
控制器30控制开关的通/断操作以从二次侧输出期望的电压Vo。
控制器30可以包括PWM控制单元和驱动单元。
一般而言，电源10包括电压-电流感测单元40，其感测二次侧的电流或电压或者感测二次侧的电流和电压两者以将二次侧的电流或电压或者二次侧的电流和电压两者反馈至控制器，从而控制二次侧的输出电压Vo。
在电流感测的情况下，由于一次侧和二次侧彼此隔离，所以可以使用用于将信号传送为光的光耦合器件来反馈电流。
作为一个示例，将描述反激变换器用作DC/DC变换器20的情况。
当开关接通时，反激变换器将能量存储在变压器的一次侧示出的磁化电感器中。当开关断开时，磁化电感器的能量被传递至变压器的二次侧的LED负载。
当反激变换器的开关断开时，由于漏电感造成的谐振，可能生成高电压火花。
当高电压火花引起开关的两个端子之间的电压上升而使得开关的两个端子之间的电压超过额定电压时，开关可能毁坏。
为了解决上述问题，反激变换器包括RCD阻尼电路以消耗漏电感中积累的能量，从而可以限制开关峰值电压。
图2为示出反激变换器的电路图。图3为示出根据反激变换器的开关的通/断操作开关的两个端子之间的电压的波形图。
参照图2和图3，更详细地，反激变换器20包括阻尼电路21。
用于箝位的RCD阻尼电路21包括电阻器R、电容器C和二极管D。
当反激变换器20的开关S断开时，施加至阻尼电路21的电容器C的两个端子的电压Vc等于通过二次绕组和匝数比而生成的分量V1与漏电感中积累的分量V2的和，并且输入电压Vi与施加至阻尼电路21的电容器C的两个端子的电压Vc的和被施加至开关Q的两个端子。从而，漏电感中积累的能量被传递至阻尼电路21的电容器C，使得可以通过电阻器R消耗该能量。
可以通过上述原理来限制施加至开关的两个端子的浪涌电压。
然而，根据现有技术，由于通过阻尼电路21中的电阻器R消耗漏电感中积累的能量，因而电力电力转换效率劣化。
另外，由于在电阻器R中消耗阻尼电路21的电容器C中积累的能量，所以电阻器R的损耗与开关的开关频率成比例地提高。
到现在为止，主要描述了具有阻尼电路21的降压-升压型反激变换器，然而同样地，上述问题会发生在降压型反激变换器中。
发明内容
本实施方式提供了一种多输出DC/DC变换器和具有该多输出DC/DC变换器的电源，该多输出DC/DC变换器能够通过使用具有浪涌吸收单元的DC/DC变换器来限制开关器件的浪涌电压。
另外，本实施方式提供了一种多输出DC/DC变换器和具有该多输出DC/DC变换器的电源，该多输出DC/DC变换器包括能量转换单元，该能量转换单元用于转换在存储浪涌吸收单元中的能量以提供多个输出，从而改进电力效率。
根据一个实施方式，提供了一种多输出DC/DC变换器：变换器，其包括变压器和第一浪涌吸收单元，其中，所述变压器包括设置到一次侧的第一开关并且向二次侧输出第一电压，以及所述第一浪涌吸收单元连接至所述变压器的一次侧并且吸收由所述变压器的漏电感在所述第一开关处形成的浪涌电压；以及第一能量转换单元，用于接收从所述第一浪涌吸收单元供应的输出能量并且输出第二电压。
该变换器为反激变换器和正激变换器之一。
第一能量转换单元为反激变换器、LLC谐振变换器(包括两个电感器和一个电容器)和全桥变换器之一。
第一浪涌吸收单元包括第一二极管和连接至变压器的一次侧的第一电容器，以及第一能量转换单元以第一电容器的两个端子之间的电压作为输入电压。
该变换器为反激变换器，并且变压器的二次侧连接有第二二极管和第二电容器。
该变换器为第一反激变换器并且第一能量转换单元为第二反激变换器，其中，第一反激变换器的第一电压为n1*Vi/(1-D1)并且第二反激变换器的输出为n2*Vc/(1-D2)，n1为第一反激变换器的变压器的匝数比，Vi为输入电力，D1为用于驱动第一开关的第一PWM信号的占空比，以及n2为第二反激变换器的变压器的匝数比，Vc为第一电容器的两个端子之间的电压，并且D2为用于驱动第二反激变换器的第二开关的第二PWM信号的占空比。
第一PWM信号等于第二PWM信号。
第一开关和第二开关为N沟道增强型MOSFET。
第一能量转换单元包括第二浪涌吸收单元。
多输出DC/DC变换器还包括连接至第二浪涌吸收单元的第二能量转换单元，用于输出基于在第二浪涌吸收单元中存储的能量的第三电压作为输入电力。
根据另一实施方式，提供一种电源，该电源包括：变换器，其包括变压器和浪涌吸收单元，其中，所述变压器包括设置到一次侧的开关并且向二次侧输出第一电压，以及所述浪涌吸收单元连接至所述变压器的一次侧并且吸收由所述变压器的漏电感在所述开关处形成的浪涌电压，以及能量转换单元，用于接收从所述浪涌吸收单元供应的输出能量并且输出第二电压；整流器，用于对AC电力整流以向多输出DC/DC变换器提供DC电力；感测单元，用于感测所述多输出DC/DC变换器的输出；以及PWM控制单元和驱动控制单元，用于控制所述第一电压和所述第二电压。
感测单元包括第一感测单元和第二感测单元，PWM控制单元包括第一PWM控制单元和第二PWM控制单元，驱动控制单元包括第一驱动控制单元和第二驱动控制单元。第一感测单元、第一PWM控制单元和第一驱动控制单元控制所述变换器，以及第二感测单元、第二PWM控制单元和第二驱动控制单元控制所述能量转换单元。
本实施方式提供了一种多输出DC/DC变换器和具有该多输出DC/DC变换器的电源，该多输出DC/DC变换器包括浪涌电压吸收单元和能量转换单元以在稳定范围内操作开关器件，并且所述多输出DC/DC变换器能够通过使用浪涌电压的能量作为另一变换器的能源来改进电力效率。
附图说明
图1为示出具有DC/DC变换器的常规电源电路的电路图。
图2为示出反激变换器的电路图。
图3为示出根据反激变换器的开关的通/断操作在开关的两个端子之间的电压的波形图。
图4为示出根据实施方式的多输出DC/DC变换器的电路图。
图5为示出根据第一实施方式的包括反激变换器的多输出DC/DC变换器的电路图。
图6为示出根据第一实施方式的根据开关的操作施加至开关的两个端子的电压的波形图。
图7为示出根据第二实施方式的多输出DC/DC变换器的电路图。
图8为示出根据第三实施方式的多输出DC/DC变换器的电路图。
图9为示出根据第四实施方式的多输出DC/DC变换器的电路图。
图10为示出根据第五实施方式的多输出DC/DC变换器的电路图。
图11和图12为示出包括根据第六实施方式的多输出DC/DC变换器的电源的电路图。
具体实施方式
在实施方式的以下描述中，将理解的是，当层(膜)、区域、图案或结构被称为在基板、另一层(膜)、区域、垫或图案“之上”或“之下”时，该层(膜)、区域、图案或结构可以“直接地”或“间接地”在其它的层(膜)、区域、图案或结构上，或者还可以存在一个或更多个中间层。参照附图描述每个层的这种位置。
在下文中，将参照附图来描述根据实施方式的多输出DC/DC变换器和具有该多输出DC/DC变换器的电源。虽然参照实施方式的多个说明性实施方式描述了实施方式，然而应当理解的是，本领域的技术人员能够想到许多其它的修改和实施方式将落在本公开内容的精神和原理的范围内。为了方便或清楚的目的，可以放大附图中示出的设备的厚度和尺寸。贯穿本说明书，相同的附图标记表示相同的元件。
图4为示出根据实施方式的多输出DC/DC变换器的电路图。
参照图4，根据实施方式的多输出DC/DC变换器100可以包括变压器T、浪涌吸收单元200、能量转换单元300、输出单元400和开关S1。
在下文中，将描述多输出DC/DC变换器100的元件之间的连接。浪涌吸收单元200可以连接至匝数比为n的变压器T的一次端口。能量转换单元300可以连接至浪涌吸收单元200，并且开关S1的一个端子可以连接至变压器T的一次侧的一个端子。
浪涌吸收单元200可以包括彼此串联连接的电容器C1和二极管D1。
具体地，二极管D1的阳极可以连接至变压器T而二极管D1的阴极可以连接至电容器C1。电容器C1的一个端子可以连接至二极管D1的阴极而电容器C1的另一端子可以连接至变压器T。
能量转换单元300可以连接至浪涌吸收单元200的电容器C1的两个端子。即，能量转换单元300可以并联连接至电容器C1。
输入电压Vi可以施加在变压器T的一次侧的另一端子与开关S1的另一端子之间。
输入电压Vi可以为DC(直流)电力，即，通过使AC电力经过整流器(未示出)和滤波器而整流的直流电力。
变压器T的二次端口可以连接至输出单元400。虽然输出单元400被配置成如同降压型正激变换器一样来操作，但是输出单元400可以被配置成如同降压-升压型反激变换器一样来操作(下面将对其进行详细描述)。
开关S1可以包括IGBT(绝缘栅双极型晶体管)或MOSFET，但是实施方式不限于此，在任意电路器件被操作为开关的情况下，可以使用该任意电路器件作为开关S1。
另外，如附图所示，开关S1为N沟道增强型MOSFET，该N沟道增强型MOSFET的漏极连接至变压器T而其源极连接至输入电源的一个端子。
在下文中，将描述多输出DC/DC变换器100的操作。浪涌吸收单元200可以吸收存储在变压器T的漏电感中的能量。
浪涌吸收单元200的电容器C1可以吸收存储在变压器T的漏电感中的能量，并且可以将该能量供应至能量转换单元300。
能量转换单元300可以接收存储在浪涌吸收单元200的电容器C1中的能量作为能量转换单元300的输入，并且可以将所施加的能量转换成新的输出电压。
输出单元400可以接收来自变压器T的二次侧的能量，并且可以根据降压型或降压-升压型来提供适合的输出。
因而，根据实施方式的输出单元400可以输出第一输出，并且能量转换单元300可以输出第二输出，使得能够实现多输出。
具体地，与根据现有技术的通过电阻器R来消耗存储在电容器C中的能量的阻尼电路21相比，根据实施方式的能量转换单元300通过使用在浪涌吸收单元200中存储的能量来生成第二输出，使得可以提高能量效率。
<第一实施方式>
在下文中，将参照具体电路来描述根据第一实施方式的多输出DC/DC变换器100的操作。
图5为示出根据第一实施方式的包括反激变换器的多输出DC/DC变换器的电路图。图6为示出根据第一实施方式的根据开关的操作施加至该开关的两个端子的电压的波形图。
参照图5，根据第一实施方式的多输出DC/DC变换器100可以包括反激变换器500。反激变换器500可以操作为利用少量电路器件获得高输出电压的放大器，该反激变换器500可以通过变压器来实现系统电路隔离，并且可以执行与匝数比成比例的电压放大。
实现有反激变换器500的多输出DC/DC变换器100可以包括第一反激变换器500和第二反激变换器300。第一反激变换器500可以包括用于生成第二输出电压Vo2的第一变压器T1、包括第一电容器C1和第一二极管D1的浪涌吸收单元200、以及与第一变压器T1的二次侧连接的输出单元400。用作与第一反激变换器500的浪涌吸收单元200连接的能量转换单元(图3中附图标记300)的第二反激变换器300可以执行与第一反激变换器相同的功能。
作为升压变换器，虽然第一反激变换器500和第二反激变换器300可以执行相同的功能，然而，由于第一反激变换器500使用输入电力Vi作为能源而第二反激变换器300使用浪涌吸收单元200的能量作为能源，所以第一反激变换器500与第二反激变换器300之间存在差异。
另外，第一反激变换器500和第二反激变换器300分别包括第一开关S1和第二开关S2，并且可以通过单个控制器(未示出)或相互不同的控制器(未示出)来控制第一反激变换器500和第二反激变换器300。
上述控制器可以包括PWM控制单元和栅极驱动单元。当第一开关S1和第二开关S2为MOSFET时，上述控制器可以向栅极提供控制信号。
当第一开关S1和第二开关S2接通时，电压可以被感应至第一变压器T1和第二变压器T2的二次绕组，该电压的极性与施加至第一变压器T1和第二变压器T2的一次绕组的电压的极性相反。
即，可以将具有与输入电压Vi的极性相反极性的电压感应至第一变压器T1的二次绕组，并且将具有与施加至浪涌吸收单元200的电容器C1的两个端子的电压的极性相反极性的电压感应至第二变压器T2的二次绕组。
由于将具有与第一变压器T1和第二变压器T2的一次绕组的电压的极性相反极性的电压感应至第一变压器T1和第二变压器T2的二次绕组，所以第一反激变换器500的第二二极管D2和第二反激变换器300的第三二极管D3被反向偏置为开路，使得任何电流不流过第一反激变换器500和第二反激变换器300的二次绕组而电流仅流过第一反激变换器500和第二反激变换器300的一次绕组。
另外，由于电流仅流过第一反激变换器500和第二反激变换器300的一次绕组，所以能量被积累在磁化电感中。
然后，当第一开关和第二开关断开时，电压被感应至第一变压器T1和第二变压器T2的二次绕组，该电压的极性与第一变压器T1和第二变压器T2的二次绕组的先前状态下的极性相反。从而，第二二极管和第三二极管被接通，使得积累在第一变压器T1和第二变压器T2的磁化电感中的能量被提供至负载。
然而，当第一开关和第二开关断开时，由于积累在漏电感中的能量操作为浪涌电压，所以该浪涌电压使浪涌吸收单元200的第一二极管D1接通，使得通过第一二极管D1利用存储在漏电感中的能量对第一电容器C1充电。
然后，当再次接通第一开关S1和第二开关S2时，能量被充在磁化电感中，并且浪涌吸收单元200的第一电容器C1的能量被用作第二反激变换器300的输入电力。
参照图6，在重复上述操作时，如图6所示，由于一旦断开第一反激变换器500的第一开关S1存储在漏电感中的能量就被浪涌吸收单元200吸收，所以可以降低涌入第一开关S1的两个端子中的火花型电压，并且同时可以使用存储在浪涌吸收单元200中的能量作为用于操作第二反激变换器300的能源。
当存储在第一电容器C1中的能量被供应至能量转换单元300时，能量的传递速度可以随着从第一电容器C1向能量转换单元300观察的电阻的值而变化。
即，当向能量转换单元300观察的电阻大时，可以迅速地释放存储在第一电容器C1中的能量。
另外，由于吸收浪涌电压的程度可以随着第一电容器C1的电容变化，所以可以通过控制第一电容器C1的电容来将施加第一开关S1的火花型电压的幅度控制成等于或小于第一开关S1的击穿电压。
同时，第一反激变换器500的输出为n1*Vi/(1-D1)，第二反激变换器300的输出为n2*Vc/(1-D2)，并且第一反激变换器500的两个端子之间的电压为Vin(1-D1)+nV0。
在以上描述中，n1为第一变压器T1的匝数比，n2为第二变压器T2的匝数比，D1为第一反激变换器500的占空比，并且D2为第二反激变换器300的占空比。
D1和D2可以为从单个PWM控制单元提供的PWM信号或从相互不同的PWM控制单元提供的相互不同的PWM信号。
<第二实施方式>
图7为示出根据第二实施方式的多输出DC/DC变换器的电路图。
参照图7，根据第二实施方式的多输出DC/DC变换器包括第一至第三反激变换器500、300和600。与第一实施方式不同，第二反激变换器300包括第二浪涌吸收单元310，并且根据第二实施方式的多输出DC/DC变换器包括第三反激变换器600，该第三反激变换器600使用第二反激变换器300的第二浪涌吸收单元310的能量作为输入电力。
存储在第一反激变换器500的漏电感中的能量可以存储在第一浪涌吸收单元200的第一电容器C1中，并且存储在第一电容器C1中的能量可以被提供至第二反激变换器300作为输入电力。另外，存储在第二反激变换器300的漏电感中的能量可以被存储在第二浪涌吸收单元310的第四电容器C4中，并且存储在第四电容器C4中的能量可以被提供至第三反激变换器600作为输入电力。
第一至第三反激变换器500、300和600的第一至第三开关S1、S2和S3可以通过单个控制器同时控制，或者可以分别通过独立的控制器控制。
在附图中，虽然第三反激变换器600不具有任何浪涌吸收单元，然而第三反激变换器600可以包括如同第一浪涌吸收单元200和第二浪涌吸收单元310一样的独立的浪涌吸收单元。在此情况下，独立的DC/DC变换器可以连接至第三反激变换器中包括的浪涌吸收单元作为第一反激变换器500和第二反激变换器300。
根据第二实施方式的多输出DC/DC变换器100，可以通过吸收第一反激变换器500和第二反激变换器300的浪涌电压来保护第一开关S1和第二开关S2，并且另外，第一浪涌吸收单元200和第二浪涌吸收单元310的能量可以用于另一反激变换器，从而使得可以改进电力效率。
另外，第一至第三反激变换器500、300和600的输出可以被提供至单个负载或相互不同的负载。即，在需要各种电源的设备中，第一至第三反激变换器500、300和600的输出可以连接至相对应的设备。
<第三实施方式>
图8为示出根据第三实施方式的多输出DC/DC变换器的电路图。
参照图8，根据第三实施方式的多输出DC/DC变换器100可以包括变压器T、浪涌吸收单元200、能量转换单元300、输出单元400和开关S1。
根据第三实施方式的多输出DC/DC变换器100包括能量转换单元300和包含浪涌吸收单元200的正激变换器700，该DC/DC变换器100可以从正激变换器700生成第一输出Vo1并且从能量转换单元300生成第二输出Vo2。
在第三实施方式中，将主要描述与第一实施方式和第二实施方式不同的输出单元。
输出单元400可以包括：第二二极管D2和第三二极管D3，该第二二极管D2和第三二极管D3的阴极彼此连接并且阳极分别连接至变压器T1的二次侧；电感器L，该电感器L连接在第二二极管D2和第三二极管D3的阴极与第二电容器C2之间，该第二电容器C2连接在第三二极管D3的阳极与电感器L之间。
在下文中，将描述根据第三实施方式的多输出DC/DC变换器100的操作原理。当第一开关S1接通时，能量被积累在一次侧的漏电感中，输出单元的第二二极管D2接通并且第三二极管D3断开，使得输入侧的电流通过变压器T1被传递至输出侧，并且同时能量被积累在输出单元的电感器L中。
接下来，当第一开关S1断开时，第二二极管D2断开并且第三二极管D3接通，使得在电感器L中积累的能量被供应至输出侧。由于在漏电感中积累的能量在开关S1上操作为浪涌电压，所以该浪涌电压使浪涌吸收单元200的第一二极管D1接通，使得通过第一二极管D1利用存储在漏电感中的能量对第一电容器C1充电。
然后，当开关S1接通时，能量被充在漏电感中并且浪涌吸收单元200的第一电容器C1的能量被施加至能量转换单元300作为输入电力。
由于在正激变换器700的开关S1断开之后立即通过重复上述操作来由浪涌吸收单元200吸收存储在漏电感中的能量，所以可以在开关S1的两个端子处降低火花型电压，并且另外，可以使用在浪涌吸收单元200中存储的能量作为用于操作能量转换单元300的能源。
同时，能量转换单元300可以包括第一实施方式中描述的正激变换器或反激变换器。当然，可以向能量转换单元300本身另外地提供独立的浪涌吸收单元(未示出)。如第二实施方式所述，可以另外地提供另一能量转换单元(图7中附图标记600)使得实现形成三个输出电压的多输出DC/DC变换器。
<第四实施方式>
图9为示出根据第四实施方式的多输出DC/DC变换器的电路图。
参照图9，根据第四实施方式的多输出DC/DC变换器100可以包括反激变换器500和作为能量转换单元的LLC谐振变换器800(包括两个电感器和一个电容器)。
反激变换器500可以包括浪涌吸收单元200、第一变压器T1、输出单元400和第一开关S1。
在LLC谐振变换器800中，包括第二开关S2和第三开关S3的串联电路可以连接至第一电容器C1的两个端子，并且第二变压器T2的一次侧的一个端子可以通过第三电容器C3连接至第二开关S2与第三开关S3之间的连接节点。第二变压器T2的一次侧的另一端子可以连接至第二开关S2。另外，第二变压器T2的二次侧可以连接至包括第三二极管D3和第四电容器C4的电路。
LLC谐振变换器800连接至浪涌吸收单元200的第一电容器C1的两个端子，使得可以使用浪涌吸收单元300的第一电容器C1中存储的能量作为输入电力。
作为电力密度和有效属性被增强的变换器的LLC谐振变换器800通过对一次侧中第二开关器件和第三开关器件的零电压切换操作(ZVS)和对二次侧中第三二极管D3的零电流切换操作(ZCS)可以在所有负载范围中具有高效性。
另外，可以在不具有任何阻尼电路的情况下构建开关电路，并且可以容易地根据变压器设计来制造漏电感和磁化电感。
另外，可以通过使用单个控制器或多个控制器来控制第一至第三开关S1至S3的操作。
在LLC谐振变换器800中，可以将相互具有不同相位的信号分别提供至第二开关S2和第三开关S3，并且通过使用根据第二开关S2和第三开关S3的操作而在第二变压器T2的一次侧中发生的谐振现象来生成的能量可以被传递至二次侧。
可以限制可能在反激变换器500的第一开关S1中形成的火花型电压，并且该火花型电压可以被浪涌吸收单元200吸收以用作LLC谐振变换器800的能源，使得可以防止第一开关S1由于浪涌电压而被毁坏并且可以使能量效率最大化。
在第四实施方式中，以上将反激变换器500描述为生成第一输出电压Vo1的变换器，但这仅为一个示例并且可以用正激变换器来替换反激变换器。
<第五实施方式>
图10为示出根据第五实施方式的多输出DC/DC变换器的电路图。
根据第五实施方式的多输出DC/DC变换器100可以包括反激变换器500和作为能量转换单元的全桥变换器900。
全桥变换器900的包括第二开关S2和第三开关S3的串联电路和包括第四开关S4和第五开关S5的串联电路连接至第一电容器C1的两个端子。
全桥变换器900的第二变压器T2的一次侧的一个端子可以通过第三晶体管C3连接至第二开关S2与第三开关S3之间的连接节点，并且该一次侧的另一端子可以连接至第四开关S4与第五开关S5之间的连接节点。
可以通过使用单个控制器或多个控制器来控制第一至第五开关S1至S5。
二次侧可以连接至包括第三二极管D3和第四电容器C4的电路。
作为能够执行ZVS和ZCS的电路的全桥变换器连接至浪涌吸收单元200的第一电容器C1，使得可以使用第一电容器C1中存储的能量作为输入电力。
浪涌吸收单元200可以限制可能在反激变换器500的第一开关S1中形成的浪涌电压，并且可以使用浪涌吸收单元200所吸收的浪涌电压作为全桥变换器900的输入电力，使得防止第一开关S1由于浪涌电压而被毁坏并且使能量效率最大化。
在第五实施方式中，以上将反激变换器500描述为一个示例，但这可以为包括生成第一输出电压Vo1的正激变换器和作为能量转换单元的生成第二输出电压Vo2的全桥的多输出DC/DC变换器。
图11和图12为示出包括根据第六实施方式的多输出DC/DC变换器的电源的电路图。
<第六实施方式>
参照图11，包括根据第六实施方式的多输出DC/DC变换器的电源1000包括整流器110、多输出DC/DC变换器100、电压-电流感测单元120、PWM控制单元130和驱动控制单元140。
如第一至第五实施方式所述，多输出DC/DC变换器100可以包括用于输出第一输出电压Vo1的变换器和用于基于作为能源的变换器的浪涌电压来输出第二输出电压Vo2能量转换单元。
整流器110对输入至其的AC电力进行整流并且向多输出DC/DC变换器100输出DC电力。然后，多输出DC/DC变换器100可以提供多个输出电压Vo1和Vo2。电压-电流感测单元120可以感测来自多输出DC/DC变换器100的电压和电流中的至少一者，以将感测结果提供至PWM控制单元130。然后，PWM控制单元130可以向驱动控制单元140提供PWM信号。
驱动控制单元140可以根据PWM控制单元130的PWM占空比来控制多输出DC/DC变换器100中的开关器件的操作。
参照图12，如图11所示，可以通过使用单个电压电流感测单元120、PWM控制单元130和驱动控制单元140来控制多输出DC/DC变换器100。与上述不同，电压-电流感测单元120、PWM控制单元130和驱动控制单元140可以控制多输出DC/DC变换器100中用于输出第一输出电压Vo1的变换器500的开关器件，并且第二电流感测单元150、第二PWM控制单元160和第二驱动控制单元170可以控制多输出DC/DC变换器100中用于输出第二输出电压Vo2的能量转换单元300的开关器件。因而，变换器500和能量转换单元300被独立地控制，使得可以获得期望的第一输出电压Vo1和第二输出电压Vo2。
如上所述，第一至第五实施方式的能量转换单元的输出可以一起连接至与图4的输出单元400连接的负载或单独连接至负载，以用作补充电力源。因而，可以防止发生开关器件的故障现象，并且可以使用基于浪涌电压的能量来作为独立的电力源使得改进电力效率。
根据实施方式的多输出DC/DC变换器100可以用于小尺寸的电池、电动车辆(EV)或电存储系统(ESS)，并且该多输出DC/DC变换器100还可以应用于LED的电源。
即，当需要不仅将电池电压而且还将DC电压供应至便携式电子设备的内部电路时，可以使用根据实施方式的DC/DC变换器，其中，该便携式电子设备使用来自用作电源的电池的电功率进行操作。
另外，甚至在系统中供应多个DC电力的情况下，可以使用根据实施方式的多输出DC/DC变换器。本说明书中对“一个实施方式”、“实施方式”、“示例性实施方式”等的任何引用意味着在本发明的至少一个实施方式中包括结合实施方式所描述的具体的特征、结构或特性。这样的术语在本说明书中各处出现未必都是引用相同的实施方式。进一步地，当结合任何实施方式来描述具体的特征、结构或特性时，认为结合其他的实施方式来实现这样的特征、结构或特性在本领域技术人员的认知范围内。
虽然已参照实施方式的多个说明性实施方式描述了实施方式，然而应当理解的是，本领域的技术人员能够想到许多其它的修改和实施方式将落在本公开内容的原理的精神和范围内。更具体地，在本公开内容的范围内可以对主题组合布置的组成部分和/或布置作出各种变化和修改。除了对组成部分和/或布置的变化和修改之外，替代使用对于本领域的技术人员也是显然的。

Claims (12)

1.一种多输出DC/DC变换器，包括：
变换器，其包括变压器和第一浪涌吸收单元，其中，所述变压器包括设置到一次侧的第一开关并且向二次侧输出第一电压，以及所述第一浪涌吸收单元连接至所述变压器的一次侧并且吸收由所述变压器的漏电感在所述第一开关处形成的浪涌电压；以及
第一能量转换单元，用于接收从所述第一浪涌吸收单元供应的输出能量并输出第二电压。
2.根据权利要求1所述的多输出DC/DC变换器，其中，所述变换器为反激变换器和正激变换器之一。
3.根据权利要求1所述的多输出DC/DC变换器，其中，所述第一能量转换单元为反激变换器、(包括两个电感器和一个电容器)的LLC谐振变换器以及全桥变换器之一。
4.根据权利要求1所述的多输出DC/DC变换器，其中，所述第一浪涌吸收单元包括第一二极管和连接至所述变压器的一次侧的第一电容器，以及
所述第一能量转换单元以所述第一电容器的两个端子之间的电压作为输入电压。
5.根据权利要求1所述的多输出DC/DC变换器，其中，所述变换器为反激变换器，以及
所述变压器的二次侧连接有第二二极管和第二电容器。
6.根据权利要求4所述的多输出DC/DC变换器，其中，所述变换器为第一反激变换器并且所述第一能量转换单元为第二反激变换器，
所述第一反激变换器的第一电压为n1*Vi/(1-D1)并且所述第二反激变换器的输出为n2*Vc/(1-D2)，
n1为所述第一反激变换器的变压器的匝数比，Vi为输入电力，D1为用于驱动所述第一开关的第一PWM信号的占空比，以及
n2为所述第二反激变换器的变压器的匝数比，Vc为所述第一电容器的两个端子之间的电压，并且D2为用于驱动所述第二反激变换器的第二开关的第二PWM信号的占空比。
7.根据权利要求6所述的多输出DC/DC变换器，其中，所述第一PWM信号等于所述第二PWM信号。
8.根据权利要求7所述的多输出DC/DC变换器，其中，所述第一开关和所述第二开关为N沟道增强型MOSFET。
9.根据权利要求1所述的多输出DC/DC变换器，其中，所述第一能量转换单元包括第二浪涌吸收单元。
10.根据权利要求9所述的多输出DC/DC变换器，还包括连接至所述第二浪涌吸收单元的第二能量转换单元，用于输出基于所述第二浪涌吸收单元中存储的能量的第三电压作为输入电力。
11.一种电源，包括：
变换器，其包括变压器和浪涌吸收单元，其中，所述变压器包括设置到一次侧的开关并且向二次侧输出第一电压，以及所述浪涌吸收单元连接至所述变压器的一次侧并且吸收由所述变压器的漏电感在所述开关处形成的浪涌电压，以及
能量转换单元，用于接收从所述浪涌吸收单元供应的输出能量并且输出第二电压；
整流器，用于对AC电力整流以向所述多输出DC/DC变换器提供DC电力；
感测单元，用于感测所述多输出DC/DC变换器的输出；以及
PWM控制单元和驱动控制单元，用于控制所述第一电压和所述第二电压。
12.根据权利要求11所述的电源，其中，所述感测单元包括第一感测单元和第二感测单元，
所述PWM控制单元包括第一PWM控制单元和第二PWM控制单元，
所述驱动控制单元包括第一驱动控制单元和第二驱动控制单元，
所述第一感测单元、所述第一PWM控制单元和所述第一驱动控制单元控制所述变换器，以及
所述第二感测单元、所述第二PWM控制单元和所述第二驱动控制单元控制所述能量转换单元。
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