[实用新型]一种降低续流二极管电压应力的DC-DC降压转换电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种降低续流二极管电压应力的DC-DC降压转换电路。

背景技术

在DC-DC降压转换电路中续流二极管的损耗不可忽视，但是目前，常见的DC-DC降压转换电路中，MOSFET开通时源极对地电压为零，二极管负极对正极电压为输入电压。当MOSFET关断时，二极管要对电感进行续流，此时二极管电压变为零，二极管电压的变化量即为输入电压值。此过程中二极管的损耗P_off＝IV_dstoff/T，导致二极管开关损耗大，同时二极管电压变化率大，造成干扰大。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型公布了一种降低续流二极管电压应力的DC-DC降压转换电路。

DC-DC降压转换电路包括NMOS管Q1、二极管D1～D2、电容C1～C2、抽头电感L1，电路工作时，减小了D2的电压开关应力；

NMOS管Q1漏极接输入端，源极接抽头电感L1上1脚和电容C1，抽头电感L1上2脚接二极管D2负极3脚接电容C2并接输出端，电容C1另一端接二极管D1负极，二极管D1和D2正极与电容C2另一端连接并接地；

NMOS管Q1源极接地，漏极接电容C1和抽头电感L1上3脚，电容C1另一端接二极管D1正极，抽头电感L2上2脚接二极管D2正极，1脚接电容C2并接地，二极管D1、D2负极接输入端，电容C2另一端接输出端。

本实用新型的有益效果是能有效降低二极管上的损耗，提高效率，减少开关辐射造成的干扰。

附图说明

图1为现有技术的一种电路原理图；

图2为现有技术的另一种电路原理图；

图3为图1采用本实用新型的电路原理图；

图4为图2采用本实用新型的电路原理图。

具体实施方式

图1、图2为现有技术的两种电路原理图，如图1所示，在NMOS管Q1开通时，NMOS管Q1的漏极对地电压为零，因此二极管D1的电压为VIN，当NMOS管Q1关断时，二极管D1要对电感L1续流，此时二极管D1电压变为零，二极管D1经历了从电压VIN变化到零的过程，在此过程中二极管的损耗为P_off＝IV_dst_off/T，因此导致了二极管的开关损耗大，造成干扰大。如图2所示，在NMOS管Q1开通时，NMOS管Q1的源极对地电压为Vin，因此二极管D1的电压为VIN，当NMOS管Q1关断时，二极管D1要对电感L1续流，此时二极管D1电压变为零，二极管D1经历了从电压VIN变化到零的过程，在此过程中二极管的损耗为P_off＝IV_dst_off/T，因此导致了二极管的开关损耗大，造成干扰大。

图3是图1采用本实用新型的电路原理图，DC-DC降压转换电路包括NMOS管Q1、二极管D1～D2、电容C1～C2、抽头电感L1。NMOS管Q1源极接地，漏极接电容C1和抽头电感L1上3脚，电容C1另一端接二极管D1正极，抽头电感L2上2脚接二极管D2正极，1脚接电容C2并接地，二极管D1、D2负极接输入端，电容C2另一端接输出端。其中抽头电感1脚和2脚之间匝数为N，2脚和3脚之间匝数为1。

当NMOS管Q1开通时，电感L2上1脚对3脚的电压为VIN—VOUT，电感L2上2脚对3脚的电压为(VIN—VOUT)/(N+1)，二极管D2负极对正极的电压为VIN—(VIN—VOUT)/(N+1)，当NMOS管Q1开始关断时，电容C1、二极管D1、D2对电感同时进行续流，此时二极管D2电压变为零。这个过程中，二极管D2经历了从电压VIN—(VIN—VOUT)/(N+1)降到零的过程。因此，二极管D2作为主续流管在NMOS管开关的时候电压的变化率明显低于传统的电路，所以能有效地降低二极管上的损耗，提高效率，减少开关辐射造成的干扰。

图4是图2采用本实用新型的电路原理图，DC-DC降压转换电路包括NMOS管Q1、二极管D1～D2、电容C1～C2、抽头电感L1。NMOS管Q1漏极接输入端，源极接抽头电感L1上1脚和电容C1，抽头电感L1上2脚接二极管D2负极3脚接电容C2并接输出端，电容C1另一端接二极管D1负极，二极管D1和D2正极与电容C2另一端连接并接地。

同样，图4中当NMOS管Q1开通时，电感L2上1脚对3脚的电压为VIN—VOUT，电感L2上2脚对3脚的电压为(VIN—VOUT)/(N+1)，二极管D2负极对正极的电压为VIN—(VIN—VOUT)/(N+1)，当二极管Q2开始关断时，电容C1、二极管D1、D2对电感同时进行续流，此时二极管D2电压变为零。这个过程中，二极管D2经历了从电压VIN—(VIN—VQUT)/(N+1)降到零的过程。因此，二极管D2作为主续流管在NMOS管开关的时候电压的变化率明显低于传统的电路，所以能有效地降低二极管上的损耗，提高效率，减少开关辐射造成的干扰。