供电电路及电压变换器的制作方法

allin2026-03-02  27


本申请属于电压变换器,尤其涉及一种供电电路及电压变换器。


背景技术:

1、在传统的电压变换器(如dc-dc变换器)中,供电电路通常由上开关管、下开关管和储能元件组成。由于实际应用中占空比通常较低,即下开关管导通的时间长于上开关管,因此输出的电压通常较低,如3.3v、5v、12v等。与此同时,输入电压却较高,可能达到48v、72v或更高。为了提高效率和减小体积,传统的dc-dc变换器设计通常采用同步整流技术,其中上开关管和下开关管都是集成的。这种设计在负载电流较小时非常有效,因为它可以减少能量损耗并提高整体效率。然而,当负载电流变大时,如2a/3a/4a等甚至更高,如果还是采用全集成的方案,会导致芯片面积急剧增加,从而在成本上无法接受。因此,同步整流技术可以支持小输出电流但是无法支持大负载;异步整流技术可以支持大负载,但是无法在小电流时减少二极管的使用,各自都有局限性。


技术实现思路

1、本申请实施例提供了一种供电电路及电压变换器,可以解决现有的供电电路仅支持小输出电流无法支持大负载,应用范围受限的问题。

2、第一方面,本申请实施例提供了一种供电电路,包括第一开关模块、第二开关模块、续流模块和储能模块,所述第一开关模块分别与所述第二开关模块、所述续流模块和所述储能模块电连接,所述续流模块分别与所述第二开关模块和所述储能模块电连接,所述第一开关模块用于与供电电源电连接,所述储能模块用于与负载电连接;

3、当所述负载电流大于预设值,所述第一开关模块和所述第二开关模块均处于断开状态时,所述储能模块用于通过所述续流模块释放能量;当所述负载电流大于预设值,所述第一开关模块处于断开状态,所述第二开关模块处于导通状态时,所述储能模块还用于通过所述续流模块和所述第二开关模块释放能量,其中,所述续流模块的阻抗小于所述第二开关模块的阻抗。

4、在第一方面的一种可能的实现方式中,所述第一开关模块包括第一开关管,所述第一开关管的栅极用于接收第一驱动信号,所述第一开关管的漏极用于与所述供电电源电连接,所述第一开关管的源极分别与所述第二开关模块、所述续流模块和所述储能模块电连接。

5、在第一方面的一种可能的实现方式中,所述第二开关模块包括第二开关管,所述第二开关管的栅极用于接收第二驱动信号,所述第二开关管的漏极分别与所述第一开关模块、所述续流模块和所述储能模块电连接,所述第二开关管的源极接地。

6、在第一方面的一种可能的实现方式中,所述第二开关管的阻抗与所述第一开关管的阻抗之差大于预设阻抗。

7、在第一方面的一种可能的实现方式中,所述续流模块包括第一二极管,所述第一二极管的阳极接地,所述第一二极管的阴极分别与所述第一开关模块、所述第二开关模块和所述储能模块电连接。

8、在第一方面的一种可能的实现方式中,所述第一二极管为肖特基二极管,所述肖特基二极管的阳极接地,所述肖特基二极管的阴极分别与所述第一开关模块、所述第二开关模块和所述储能模块电连接。

9、在第一方面的一种可能的实现方式中,所述储能模块包括第一电感和第一电容,所述第一电感的第一端分别与所述第一开关模块、所述第二开关模块和所述续流模块电连接,所述第一电感的第二端与所述第一电容的第一端和所述负载电连接,所述第一电容的第二端接地。

10、在第一方面的一种可能的实现方式中,所述供电电路还包括驱动模块,所述驱动模块分别与所述第一开关模块和所述第二开关模块电连接;所述驱动模块用于向所述第一开关模块输出第一驱动信号,还用于向所述第二开关模块输出第二驱动信号。

11、在第一方面的一种可能的实现方式中,所述驱动模块包括第一驱动单元和第二驱动单元,所述第一驱动单元与所述第一开关模块电连接,所述第二驱动单元与所述第二开关模块电连接;所述第一驱动单元用于向所述第一开关模块输出所述第一驱动信号,所述第二驱动单元用于向所述第二开关模块输出所述第二驱动信号。

12、第二方面,本申请实施例提供了一种电压变换器,包括第一方面中任一项所述的供电电路。

13、本申请实施例与现有技术相比存在的有益效果是:

14、本申请实施例提供的供电电路,包括第一开关模块、第二开关模块、续流模块和储能模块。在负载电流大于预设值时,即负载的阻值较小,负载的需求电流较大时。若第一开关模块和第二开关模块均处于断开状态,储能模块可以通过续流模块释放能量,从而为负载供电。若第一开关模块处于断开状态,第二开关模块处于导通状态,储能模块可以通过续流模块和第二开关模块释放能量,从而为负载供电。由于续流模块的阻抗小于第二开关模块的阻抗,因此,在负载电流较大时,储能模块可以通过阻抗较小的续流模块进行续流,从而为负载提供更大的输出电流,持续为负载供电。因此,本申请实施例提供的供电电路,通过增设阻抗较小的续流模块,能够为负载提供更大的电流,为从而扩大了供电电路的应用范围。



技术特征:

1.一种供电电路,其特征在于,包括第一开关模块、第二开关模块、续流模块和储能模块,所述第一开关模块分别与所述第二开关模块、所述续流模块和所述储能模块电连接,所述续流模块分别与所述第二开关模块和所述储能模块电连接,所述第一开关模块用于与供电电源电连接,所述储能模块用于与负载电连接;

2.根据权利要求1所述的供电电路,其特征在于,所述第一开关模块包括第一开关管,所述第一开关管的栅极用于接收第一驱动信号,所述第一开关管的漏极用于与所述供电电源电连接,所述第一开关管的源极分别与所述第二开关模块、所述续流模块和所述储能模块电连接。

3.根据权利要求2所述的供电电路,其特征在于,所述第二开关模块包括第二开关管,所述第二开关管的栅极用于接收第二驱动信号,所述第二开关管的漏极分别与所述第一开关模块、所述续流模块和所述储能模块电连接,所述第二开关管的源极接地。

4.根据权利要求3所述的供电电路,其特征在于,所述第二开关管的阻抗与所述第一开关管的阻抗之差大于预设阻抗。

5.根据权利要求1所述的供电电路,其特征在于,所述续流模块包括第一二极管,所述第一二极管的阳极接地,所述第一二极管的阴极分别与所述第一开关模块、所述第二开关模块和所述储能模块电连接。

6.根据权利要求5所述的供电电路,其特征在于,所述第一二极管为肖特基二极管,所述肖特基二极管的阳极接地,所述肖特基二极管的阴极分别与所述第一开关模块、所述第二开关模块和所述储能模块电连接。

7.根据权利要求1所述的供电电路,其特征在于,所述储能模块包括第一电感和第一电容,所述第一电感的第一端分别与所述第一开关模块、所述第二开关模块和所述续流模块电连接,所述第一电感的第二端与所述第一电容的第一端和所述负载电连接,所述第一电容的第二端接地。

8.根据权利要求1-7任一项所述的供电电路,其特征在于,所述供电电路还包括驱动模块,所述驱动模块分别与所述第一开关模块和所述第二开关模块电连接;所述驱动模块用于向所述第一开关模块输出第一驱动信号,还用于向所述第二开关模块输出第二驱动信号。

9.根据权利要求8所述的供电电路,其特征在于,所述驱动模块包括第一驱动单元和第二驱动单元,所述第一驱动单元与所述第一开关模块电连接,所述第二驱动单元与所述第二开关模块电连接;所述第一驱动单元用于向所述第一开关模块输出所述第一驱动信号,所述第二驱动单元用于向所述第二开关模块输出所述第二驱动信号。

10.一种电压变换器,其特征在于,包括权利要求1-9任一项所述的供电电路。


技术总结
本申请适用于电压变换器技术领域,提供了一种供电电路及电压变换器。供电电路包括第一开关模块、第二开关模块、续流模块和储能模块。第一开关模块分别与第二开关模块、续流模块和储能模块电连接,续流模块分别与第二开关模块和储能模块电连接。当负载电流大于预设值,第一开关模块和第二开关模块均处于断开状态时,储能模块用于通过续流模块释放能量。当第一开关模块处于断开状态,第二开关模块处于导通状态时,储能模块还用于通过续流模块和第二开关模块释放能量,续流模块的阻抗小于第二开关模块的阻抗。本申请实施例提供的供电电路,通过增设阻抗较小的续流模块,能够为负载提供更大的电流,从而扩大供电电路的应用范围。

技术研发人员:王玉麟
受保护的技术使用者:深圳市微源半导体股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/10/31
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