CN110120749A - 电力转换器及芯片 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供一种电力转换器及芯片。该电力转换器包括：包括目标变压器、第一开关元件、第二开关元件、第一二极管、第二二极管、第一电容、副边二极管；目标变压器包括主边线圈、副边线圈；第一开关元件，用于与主边线圈的第一端连接，还用于与主边地连接；第二开关元件，用于与主边线圈的第二端连接，还用于接入电源；第一二极管，用于与主边线圈的第二端连接；第二二极管，用于与主边线圈的第一端连接；第一二极管或第二二极管经过第一电容与主边地连接；副边线圈的一端用于与副边地连接，副边线圈的另一端用于与副边二极管连接，副边二极管用于连接负载。以此结构可以改善现有技术中电压转换比较低的问题。
Description
技术领域
本申请涉及转换器技术领域，具体而言，涉及一种电力转换器及芯片。
背景技术
目前，反激式转换器因拓扑结构简单、元件数量较少，常应用于功耗较小的设备中。
双开关反激式转换器是反激式转换器的一种，双开关反激式转换器的拓扑可以省略吸收电路，可以避免传统反激式转换器中的漏感能量损耗问题，但是现有的双开关反激式转换器的电压转换比较低。
发明内容
有鉴于此，本申请实施例的目的在于提供一种电力转换器及芯片，以改善现有的双开关反激式转换器电压转换比较低的缺陷。
第一方面，本申请实施例提供了一种电力转换器，包括目标变压器、第一开关元件、第二开关元件、第一二极管、第二二极管、第一电容、副边二极管；
所述目标变压器包括主边线圈、副边线圈；
所述第一开关元件，用于与所述主边线圈的第一端连接，还用于与主边地连接；
所述第二开关元件，用于与所述主边线圈的第二端连接，还用于接入电源；
所述第一二极管，用于与所述主边线圈的第二端连接；
所述第二二极管，用于与所述主边线圈的第一端连接；
所述第一二极管或所述第二二极管经过所述第一电容与主边地连接；
所述副边线圈的一端用于与副边地连接，所述副边线圈的另一端用于与所述副边二极管连接，所述副边二极管用于连接负载。
通过上述结构，提出了一种新的转换器拓扑结构。变压器的主边线圈和第一二极管、第二二极管连接，且第一二极管或第二二极管与第一电容连接。由于引入了第一电容，且第一电容是和单向导通的二极管连接的，当占空比大于0.5时，第一电容两端的电压可能高于电源电压，使得变压器的主边线圈两端的电压可以大于电源电压，从而使得变压器的副边可以输出更高的电压，整个电力转换器的电压转换比得到提升，可以具有较宽的电压转换比范围。
在一种可能的设计中，所述主边线圈的同名端与所述第一二极管的阴极连接，所述第一二极管的阳极与主边地连接；
所述主边线圈的异名端与所述第二二极管的阳极连接，所述第二二极管的阴极经过所述第一电容与主边地连接；
所述副边线圈的同名端与副边地连接，所述副边线圈的异名端与所述副边二极管的阳极连接，所述副边二极管的阴极用于接入负载。
通过上述结构，主边线圈的同名端通过第一二极管连接到主边地，主边线圈的异名端通过第二二极管连接到第一电容，主边线圈两端的电压可以是第一电容两端的电压。当副边二极管导通时，以第一电容的电压作为变压器的主边输入电压，变压器的副边能够得到更高的电压输出，整个电力转换器将具有较宽的电压转换比范围。
在一种可能的设计中，所述主边线圈的同名端与所述第一二极管的阴极连接，所述第一二极管的阳极经过所述第一电容与主边地连接；
所述主边线圈的异名端与所述第二二极管的阳极连接，所述第二二极管的阴极用于接入所述电源；
所述副边线圈的同名端与副边地连接，所述副边线圈的异名端与所述副边二极管的阳极连接，所述副边二极管的阴极用于接入负载。
通过上述结构，主边线圈的异名端连接至主边电源，主边线圈的同名端通过第一二极管连接到第一电容，第一电容与第一二极管的连接点相对主边地的电压可以为负电压，主边线圈两端的电压可以是电源电压与第一电容两端电压之差(绝对值之和)。当副边二极管导通时，以电源电压与第一电容两端电压之差作为变压器的主边输入，变压器的副边能够得到更高的电压输出，整个电力转换器将具有较宽的电压转换比范围。
在一种可能的设计中，所述第一开关元件和所述第二开关元件为MOS管。
在一种可能的设计中，所述第一开关元件为NMOS管，所述第二开关元件为PMOS管。
在一种可能的设计中，所述目标变压器是微型变压器，变压器尺寸不超过5毫米。
通过上述结构，能够减小整个电力转换器的体积，有利于对目标变压器以及变压器的一次侧的所有结构进行封装。
在一种可能的设计中，所述目标变压器是隔离变压器，隔离电压大于1000伏。
通过上述结构，能够提高整个电力转换器的稳定性、安全性，避免电力转换器被击穿损坏，可适用于较为复杂的电磁环境。
在一种可能的设计中，所述第一电容包括集成的MOS电容、MIM电容、MOM电容中的任意一种或多种。
通过上述结构能够减小整个电力转换器的体积。
在一种可能的设计中，所述电力转换器还包括控制电路；
所述控制电路包括脉冲宽度调制器、反馈组件；
所述反馈组件与所述副边二极管连接，用于采集所述电力转换器的输出电压；
所述脉冲宽度调制器与所述反馈组件连接，还与所述第一开关元件、所述第二开关元件连接；
所述脉冲宽度调制器用于根据所述电力转换器的输出电压调节占空比。
通过上述结构，形成了闭环系统，能够直接根据电力转换器的输出电压进行反馈调节，以调节占空比。
第二方面，本申请实施例还提供了一种芯片，包括前述第一方面所述的电力转换器。
通过上述结构，可以芯片形式对电力转换器的全部或部分结构进行封装，能够在具备较宽电压转换比的情况下提升结构稳定性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为一种双开关反激式转换器的拓扑结构示意图。
图2为图1提供的双开关反激式转换器的主边线圈两端电压与占空比之间的关系曲线示意图。
图3为图1提供的双开关反激式转换器的电压转换比与占空比之间的关系曲线示意图。
图4为本申请实施例提供的一种电力转换器的示意图。
图5为本申请实施例提供的一个实例中的电力转换器的示意图。
图6为本申请实施例提供的一种电力转换器的控制电路的示意图。
图7为图4所示的电力转换器的工作原理示意图。
图8a为本申请实施例提供的电力转换器的主边线圈两端电压与占空比之间的关系曲线示意图。
图8b为本申请实施例提供的电力转换器的电压转换比与占空比之间的关系曲线示意图。
图9为本申请实施例提供的另一种电力转换器的示意图。
图标：Q1-第一开关元件；Q2-第二开关元件；D1-第一二极管；D2-第二二极管；X1-目标变压器；L11-主边线圈；L22-副边线圈；C1-第一电容；D3-副边二极管；GND1-主边地；GND2-副边地。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
请参阅图1，图1所示的是一种双开关反激式转换器的拓扑结构示意图。图1中的核心器件是变压器X1，变压器X1的主边有两个开关元件Q1和Q2、一对钳位二极管D1和D2，变压器的副边有一个二极管D3。
变压器的主边线圈L11、副边线圈L22之间的匝数比为1：n，其一个工作周期的时间长度为T，分为两个阶段。
第一阶段为S1阶段，占空比为D，时间长度为D*T。在S1阶段，两个开关元件Q1和Q2导通，钳位二极管D1和D2断开，主边线圈L11的电流从电源经Q2、L11、Q1流向主边地。在S1阶段，D3不导通。
第二阶段为S2阶段，占空比为(1-D)，时间长度为(1-D)*T。在S2阶段，Q1和Q2关断，D3导通，能量从变压器X1的主边向副边传输。
以上为图1所示的双开关反激式转换器的工作原理。
发明人经过对图1所示结构的研究发现，在S2阶段由于两个二极管D1、D2的钳位作用，变压器X1的主边线圈L11两端的电压VP被限制为不大于电源电压VDD1。
发明人继续对双开关反激式转换器进行研究，得到了图2所示的关系曲线示意图，图2为图1所示拓扑下的双开关反激式转换器在S2阶段时主边线圈L11两端的电压VP与占空比D之间的关系曲线示意图。
如图2所示，在S2阶段，主边线圈L11两端电压VP的最大值为电源电压VDD1。当占空比D达到0.5时，VP达到最大值VDD1。因此，在S2阶段，副边线圈L22的电压被限制为无法高于n*VDD1。
故，图1所示的双开关反激式转换器的电压转换比，实际上存在如下限制：
其中，表示电压转换比，VO1表示输出电压，VDD1表示电源电压。
具体地，图1所示的双开关反激式转换器的电压转换比，表现为下列两个关系式或图3所示的关系曲线示意图。
和
故，发明人发现，上述的双开关反激式转换器的电压转换比是不大于变压器的副边线圈与主边线圈之间的匝数比n的。
因此，发明人提出以下实施例以改善上述的双开关反激式转换器的缺陷。
第一实施例
本申请实施例提供一种电力转换器。该电力转换器为双开关反激转换器。
请参看图4，图4为本申请实施例提供的一种电力转换器的示意图。
该电力转换器包括目标变压器X1、第一开关元件Q1、第二开关元件Q2、第一二极管D1、第二二极管D2、第一电容C1、副边二极管D3。
其中，目标变压器X1包括主边线圈L11、副边线圈L22。主边线圈L11与副边线圈L22之间的匝数比为1：n。
第一开关元件Q1，用于与主边线圈L11的第一端连接，还用于与主边地GND1连接。
第二开关元件Q2，用于与主边线圈L11的第二端连接，还用于接入电源。
第一开关元件Q1、第二开关元件Q2可以与一控制电路或控制器连接，控制电路或控制器可用于输出开关控制信号，以控制第一开关元件Q1、第二开关元件Q2导通和/或关断。图4中的“VQC2”、VQC1”分别表示对应第二开关元件Q2、第一开关元件Q1的开关控制信号。
第一二极管D1，用于与主边线圈L11的第二端连接。
第二二极管D2，用于与主边线圈L11的第一端连接。
其中，第一二极管D1或第二二极管D2经过第一电容C1与主边地GND1连接。
第一二极管D1和第二二极管D2可以形成钳位电路，相对于单开关的反激式转换器，能够改善开关元件电压应力大的问题。
副边二极管D3，用于与副边线圈L22的一端连接，还用于连接负载。副边线圈L22的另一端与副边地GND2连接。
当电力转换器工作时，主边线圈L11的第二端与第一二极管D1连接，还与第二开关元件Q2连接，第二开关元件Q2接电源。主边线圈L11的第一端与第二二极管D2连接，还与第一开关元件Q1连接，第一开关元件Q1接主边地GND1。
通过上述结构，提出了一种新的转换器拓扑结构。变压器的主边线圈L11两端分别与第一二极管D1、第二二极管D2连接，还分别与两个开关元件连接。该两个开关元件中的第二开关元件Q2连接电源，第一开关元件Q1接地。第一二极管D1和第二二极管D2可以构成钳位关系，形成钳位电路或保护电路。钳位电路中的第一二极管D1或第二二极管D2与第一电容C1连接。由于在双开关反激转换器中引入了第一电容C1，当占空比大于0.5时，第一电容C1两端的电压VC1可以高于电源电压VDD1，使得主边线圈L11两端的电压VP可以大于电源电压VDD1，从而使得副边线圈L22可以输出更高的电压，整个电力转换器的电压转换比得到提升，可以具有较宽的电压转换比范围。
需要说明的是，在上述电力转换器中，第一二极管D1、第二二极管D2中未与第一电容C1连接的二极管可以接地或接电源。
作为一种实施方式，上述主边线圈L11的第二端可以视为同名端，主边线圈L11的第一端可以视为异名端。
本实施例中，如图4所示，第一二极管D1的阴极用于与主边线圈L11的同名端连接，第一二极管D1的阳极可用于连接主边地GND1。第二二极管D2的阳极用于与主边线圈L11的异名端连接，第二二极管D2的阴极经过第一电容C1与主边地GND1连接。
副边线圈L22的同名端用于与副边地GND2连接，副边线圈L22的异名端用于与副边二极管D3的阳极连接。副边二极管D3的阴极用于接入负载。
当上述电力转换器处于使用状态时，第一开关元件Q1、第二开关元件Q2、第一二极管D1、第二二极管D2、副边二极管D3与目标变压器X1连接。
通过图4所示的结构，主边线圈L11的同名端通过第一二极管D1连接到主边地GND1，主边线圈L11的异名端通过第二二极管D2连接到第一电容C1。在S2阶段，第一电容C1两端的电压VC1可以高于电源电压VDD1，主边线圈L11两端的电压VP可以是第一电容C1两端的电压VC1。当副边二极管D3导通时，以第一电容C1的电压VC1作为变压器的主边输入电压，变压器的副边能够得到更高的电压输出，整个电力转换器将具有较宽的电压转换比范围。
可选地，副边二极管D3还可以与一滤波电容(图未示)连接。滤波电容可用于滤除纹波，还可以在S1阶段为负载供电。
可选地，第一开关元件Q1和第二开关元件Q2可以为MOS管(Metal-Oxide-Semiconductor，金属-氧化物-半导体，简称MOS)。
可选地，第一开关元件Q1为NMOS管(N-Metal-Oxide-Semiconductor，N型金属-氧化物-半导体，简称NMOS或N型MOS)，第二开关元件Q2为PMOS管(P-Metal-Oxide-Semiconductor，P型金属-氧化物-半导体，简称PMOS或P型MOS)。
在一个实例中，如图5所示，第一开关元件Q1的漏极与主边线圈L11的异名端连接，第一开关元件Q1的源极与主边地GND1连接，第一开关元件Q1的栅极用于接入开关控制信号。
第二开关元件Q2的漏极与主边线圈L11的同名端连接，第二开关元件Q2的源极用于接入电源，第二开关元件Q2的栅极用于接入开关控制信号。
可选地，目标变压器X1可以是微型变压器，变压器尺寸不超过5毫米。
以此有利于对目标变压器X1以及变压器的一次侧的所有结构进行封装，提升结构稳定性，还能够减小整个电力转换器的体积。
可选地，目标变压器X1可以是隔离变压器，隔离电压可以大于1000伏。
以此能够提高整个电力转换器的稳定性、安全性，避免电力转换器被击穿损坏，可适用于较为复杂的电磁环境。
可选地，第一电容C1可以包括集成的MOS(Metal-Oxide-Semiconductor，金属-氧化物-半导体，简称MOS)电容、MIM(Metal-Insulator-Metal，金属-绝缘体-金属，简称MIM)电容、MOM(Metal-Oxide-Metal，金属-氧化物-金属，简称MOM)电容中的任意一种或多种。以此能够减小整个电力转换器的体积。
在一个实例中，第一电容C1的电容值较大，例如可以大于100pF。由于第一电容C1的电容值较大，因此第一电容C1两端的电压VC1在稳态下的波动较小。
可选地，如图6所示，电力转换器还可以包括控制电路。控制电路包括脉冲宽度调制器、反馈组件。其中，图6中的“PWM”表示脉冲宽度调制器。
反馈组件可以与副边二极管D3连接，用于采集电力转换器的输出电压。
脉冲宽度调制器可以与反馈组件连接，还可用于与第一开关元件Q1、第二开关元件Q2连接。脉冲宽度调制器用于根据采集到的电力转换器的输出电压调节第一开关元件Q1、第二开关元件Q2的导通时间，以调节占空比。
以此可以形成闭环系统，能够直接根据电力转换器的输出电压进行反馈调节，以对占空比进行调节。
作为一种实施方式，反馈组件可以包括光电耦合器、辅助变压器或耦合电容。光电耦合器、辅助变压器、耦合电容中的任意一种可以实现目标变压器X1的主边、副边之间的信号耦合与隔离，光电耦合器、辅助变压器、耦合电容中的任意一种可用于采集目标变压器X1的副边的电信号。脉冲宽度调制器可根据光电耦合器、辅助变压器或耦合电容传回的电信号调节占空比。
可选地，控制电路还可以包括副边控制电路、反馈接收电路，副边控制电路、反馈组件、反馈接收电路、脉冲宽度调制器依次连接。本申请实施例不对副边控制电路、反馈接收电路具体结构进行限制，只要能够实现目标变压器X1的主边、副边之间的信号传输即可。
下面将对本申请实施例提供的电力转换器进行原理介绍。
请参阅图7，图7为图4所示的电力转换器的工作原理示意图。图7中，VQC1表示第一开关元件Q1的控制端信号(或称开关控制信号)，VQ1表示第一开关元件Q1两端的电压。VQC2表示第二开关元件Q2的控制端信号(或称开关控制信号)，VQ2表示第二开关元件Q2两端的电压。VP表示主边线圈L11两端的电压。VC1表示第一电容C1两端的电压。VO1表示副边线圈L22两端的电压，可近似看做电力转换器的输出电压。
本申请实施例提供的电力转换器，一个工作周期的时间长度为T，包括两个阶段。
第一阶段为S1阶段，占空比为D，时间长度为D*T。在S1阶段，第一开关元件Q1、第二开关元件Q2导通，第一二极管D1、第二二极管D2不导通，电流从电源经第二开关元件Q2、主边线圈L11、第一开关元件Q1流向主边地GND1，主边线圈L11上的电流增大。在S1阶段，副边二极管D3两端为负电压，副边二极管D3没有导通，没有能量从目标变压器X1的主边向副边传输。
第二阶段为S2阶段，占空比为(1-D)，时间长度为(1-D)*T。在S2阶段，第一开关元件Q1、第二开关元件Q2关断，第一二极管D1、第二二极管D2导通，主边线圈L11的同名端通过第一二极管D1连接主边地GND1，主边线圈L11的异名端通过第二二极管D2连接到第一电容C1。因此，在S2阶段，主边线圈L11两端的电压VP近似等于第一电容C1两端的电压VC1，副边二极管D3导通，能量从目标变压器X1的主边向副边传输。
其中，前述的“近似”是由于各二极管或开关元件导通时产生的压降较小，因此忽略了压降进行的原理解释。
当占空比D变化时，VC1、VO1会随着占空比变化，为了达到新的平衡，VC1、VDD1、D之间满足下列表达式：
D*VDD1-(1-D)VC1＝0。
则VC1可以表示为：由该VC1的表达式可以得知，当占空比D增大，VC1随着占空比D增大。当占空比D大于0.5时，VC1大于VDD1(理论上没有上限)。故，在S2阶段，主边线圈L11两端电压VP的理论范围是零以上的任意值，副边线圈L22两端电压VO1的理论范围也是零以上的任意值。
因此，本申请实施例提供的电力转换器的电压转换比可以表示为：
如图8a所示，即使占空比高于0.5，主边线圈L11两端电压VP也可以大于电源电压VDD1。如图8b所示，即使占空比高于0.5，电压转换比也可以大于副边线圈L22与主边线圈L11之间的匝数比n，相对于现有技术，能够提升电压转换比，减弱了线圈匝数比对电压转换比的限制影响。整个电力转换器将具有较宽范围的电压转换比。
第二实施例
本申请实施例提供了一种电力转换器。该电力转换器包括第一开关元件Q1、第二开关元件Q2、第一二极管D1、第二二极管D2、第一电容C1、目标变压器X1、副边二极管D3，目标变压器X1包括主边线圈L11、副边线圈L22，主边线圈L11与副边线圈L22之间的匝数比为1：n。
本实施例提供的电力转换器与第一实施例提供的电力转换器结构类似，区别在于，第一电容C1、第一二极管D1、第二二极管D2的连接方式有所不同。
在本实施例中，如图9所示，第一二极管D1的阴极用于与主边线圈L11的同名端连接，第一二极管D1的阳极经过第一电容C1与主边地GND1连接。第二二极管D2的阳极用于与主边线圈L11的异名端连接，第二二极管D2的阴极用于接入电源。
副边线圈L22的同名端用于与副边地GND2连接，副边线圈L22的异名端用于与副边二极管D3的阳极连接。副边二极管D3的阴极用于接入负载。
在电力转换器处于使用状态时，第一开关元件Q1、第二开关元件Q2、第一二极管D1、第二二极管D2、副边二极管D3与目标变压器X1连接。
通过上述结构，主边线圈L11的异名端可以被钳位在主边电源VDD1的电位，主边线圈L11的同名端通过第一二极管D1连接到第一电容C1，第一电容C1与第一二极管D1连接点相对主边地的电压可以为负电压，主边线圈L11两端的电压VP可以是电源电压VDD1与第一电容两端电压VC1之差(VDD1-VC1)。当副边二极管D3导通时，以电源电压VDD1与第一电容两端电压VC1之差(VDD1-VC1)作为变压器的主边输入，变压器的副边能够得到更高的电压输出，整个电力转换器将具有较宽的电压转换比范围。
图9所示的电力转换器与图4所示结构的原理类似，第一电容C1的电容值较大，例如，可以大于100pF。由于第一电容C1的电容值大，第一电容C1两端电压VC1较为恒定，对于处于S2阶段的电力转换器，主边线圈L11两端电压VP可以近似等于电源电压VDD1与第一电容两端电压VC1之差。随着占空比由0至1的增加，VC1可以是负电压，(VDD1-VC1)的绝对值可以大于电源电压VDD1。因此，在S2阶段，主边线圈L11两端电压VP可以大于电源电压VDD1，副边线圈L22两端电压VO1可以大于n*VDD1。故，电压转换比可以大于副边线圈L22与主边线圈L11之间的匝数比n，从而具有较宽的电压转换比范围。
关于本实施例提供的电力转换器的其他细节，可以参考第一实施例中的相关描述，在此不再赘述。
第三实施例
本申请实施例提供了一种芯片，包括前述第一实施例所述的电力转换器。其中，芯片上设有多个引脚，引脚可以用于连接负载、电源，还可以用于连接外围电路，例如控制电路中的反馈组件。
该芯片只是提供了电力转换器的一种可能的表现形式，工作原理及效果可以参见第一实施例中的相关描述，在此不再赘述。
作为一种实现方式，若是目标变压器X1的体积较小，可以将目标变压器X1与电力转换器中的其他器件集成在一起，例如封装在同一芯片中。
作为另一种实现形式，可以对电力转换器中的部分器件进行封装，该部分器件可能是目标变压器X1、反馈组件以外的器件，在实际使用过程中，可以根据实际需要选取部分器件进行封装。
可选地，可以在对电力转换器的部分器件进行封装的情况下，采用分立器件搭建第一实施例所述的电力转换器。例如，可以设置多个引脚以连接电力转换器中未被封装或集成的器件，通过芯片上的多个引脚与分立器件连接。
通过上述结构，可以芯片形式对电力转换器的全部或部分结构进行封装，能够在具备较宽电压转换比的情况下提升结构稳定性。
第四实施例
本申请实施例提供了一种芯片，包括前述第二实施例所述的电力转换器。该芯片的外观可以与第三实施例提供的芯片类似，区别在于，本实施例提供的芯片是用于实现第二实施例所提供的电力转换器的相关功能的。
关于本实施例提供的芯片、电力转换器的其他细节可以参考前述实施例中的相关描述，在此不再赘述。
以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的结构、方法、模块或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种结构、方法、模块或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的结构、方法、模块或者设备中还存在另外的相同要素。
Claims (10)
1.一种电力转换器，其特征在于，包括目标变压器、第一开关元件、第二开关元件、第一二极管、第二二极管、第一电容、副边二极管；
所述目标变压器包括主边线圈、副边线圈；
所述第一开关元件，用于与所述主边线圈的第一端连接，还用于与主边地连接；
所述第二开关元件，用于与所述主边线圈的第二端连接，还用于接入电源；
所述第一二极管，用于与所述主边线圈的第二端连接；
所述第二二极管，用于与所述主边线圈的第一端连接；
所述第一二极管或所述第二二极管经过所述第一电容与主边地连接；
所述副边线圈的一端用于与副边地连接，所述副边线圈的另一端用于与所述副边二极管连接，所述副边二极管用于连接负载。
2.根据权利要求1所述的电力转换器，其特征在于，所述主边线圈的同名端与所述第一二极管的阴极连接，所述第一二极管的阳极与主边地连接；
所述主边线圈的异名端与所述第二二极管的阳极连接，所述第二二极管的阴极经过所述第一电容与主边地连接；
所述副边线圈的同名端与副边地连接，所述副边线圈的异名端与所述副边二极管的阳极连接，所述副边二极管的阴极用于接入负载。
3.根据权利要求1所述的电力转换器，其特征在于，所述主边线圈的同名端与所述第一二极管的阴极连接，所述第一二极管的阳极经过所述第一电容与主边地连接；
所述主边线圈的异名端与所述第二二极管的阳极连接，所述第二二极管的阴极用于接入所述电源；
所述副边线圈的同名端与副边地连接，所述副边线圈的异名端与所述副边二极管的阳极连接，所述副边二极管的阴极用于接入负载。
4.根据权利要求1所述的电力转换器，其特征在于，所述第一开关元件和所述第二开关元件为MOS管。
5.根据权利要求4所述的电力转换器，其特征在于，所述第一开关元件为NMOS管，所述第二开关元件为PMOS管。
6.根据权利要求1-5任一项所述的电力转换器，其特征在于，所述目标变压器是微型变压器，变压器尺寸不超过5毫米。
7.根据权利要求1-5任一项所述的电力转换器，其特征在于，所述目标变压器是隔离变压器，隔离电压大于1000伏。
8.根据权利要求1-5任一项所述的电力转换器，其特征在于，所述第一电容包括集成的MOS电容、MIM电容、MOM电容中的任意一种或多种。
9.根据权利要求1-5任一项所述的电力转换器，其特征在于，所述电力转换器还包括控制电路；
所述控制电路包括脉冲宽度调制器、反馈组件；
所述反馈组件与所述副边二极管连接，用于采集所述电力转换器的输出电压；
所述脉冲宽度调制器与所述反馈组件连接，还与所述第一开关元件、所述第二开关元件连接；
所述脉冲宽度调制器用于根据所述电力转换器的输出电压调节占空比。
10.一种芯片，其特征在于，包括权利要求1-8任一项所述的电力转换器。
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|---|---|---|---|
| CN201910509988.7A CN110120749A (zh) | 2019-06-13 | 2019-06-13 | 电力转换器及芯片 |
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| CN201910509988.7A CN110120749A (zh) | 2019-06-13 | 2019-06-13 | 电力转换器及芯片 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN110120749A true CN110120749A (zh) | 2019-08-13 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN112968608A (zh) * | 2021-01-05 | 2021-06-15 | 电子科技大学 | 脉冲宽度调制式电力转换器 |
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2019
- 2019-06-13 CN CN201910509988.7A patent/CN110120749A/zh active Pending
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