[发明专利]具有功率接收器的DC-DC转换器

说明书

技术领域

本发明涉及一种DC-DC转换器，尤其是一种具有功率接收器的DC-DC转换器。

背景技术

目前，IEEE 802.3af标准提出了以太网供电(Power over Ethernet，PoE)的标准为所有数据终端设备(DTE)使用与数据相同的电缆线来接收功率，该标准规定了用未屏蔽双绞线电缆传输48V直流电。这样，在以太网中就不需要本地电源。IEEE 802.3af标准及IEEE 802.3at标准提出了用已有电缆提供和接收电源的要求，包括给电缆提供电源的设备(PSE)，以及功率接收器件(PD)。该标准定义了PSE和PD之间的接口，也涉及相关探测和分类协议。

目前国外市场上同类产品只局限于普通的DC-DC转换器与功率接收器(PD)集成，这些普通的DC-DC转换器包括电压型和电流型。它们的主要问题是：1、需要复杂的频率补偿设计；2、在低负载情况下，开关损耗相对较大而导致效率低；3、应用电压范围不够宽，在设计应用和管理上给用户增加了不便。

目前国内市场类似产品几乎是空白，都要依赖于进口。集成化的功率接收器(PD)和DC-DC转换器集成电路在国内外的市场正在成指数式增加，其应用包括任何连接到以太网端口的设备，如数据终端、无线接入点、网络摄像机(webcam)或网络电话等。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种具有功率接收器的DC-DC转换器，其转换效率高，功耗低，体积小，成本低，应用方便，适用于宽输入电压范围和低输出电压领域，特别适用于以太网供电系统的应用。

按照本发明提供的技术方案，所述具有功率接收器的DC-DC转换器，包括DC-DC转换器；所述DC-DC转换器的输入端与热插拔和开关控制模块、开关DK1相连；所述开关DK1的控制端与热插拔和开关控制模块的输出端相连，开关DK1对应于与DC-DC转换器相连的另一端与外部电源相连；所述热插拔和开关控制模块控制开关DK1的断开或闭合，并使DC-DC转换器输出稳定的电压。

所述开关DK1为MOS场效应管，所述MOS场效应管的栅极端与热插拔和开关控制模块的输出端相连，MOS场效应管的源极端与DC-DC转换器的电源端，MOS场效应管的漏极端与外部电源相连；热插拔和开关控制模块使MOS场效应管工作在正向导通时，DC-DC转换器与外部电源相连。

所述DC-DC转换器包括电阻R12及与所述电阻R12相串联的电阻R4，电阻R4对应于与电阻R12相连的另一端接地；电阻R12对应于与电阻R4相连的端部与恒定导通时间定时器T1的控制端相连，所述恒定导通时间定时器T1的输出端与驱动电路的输入端相连；所述驱动电路的输入端还接收误差放大器A1输入的误差电压信号，并根据误差电压信号与恒定导通时间定时器T1的定时信号，输出对应的驱动信号；驱动电路的输出端与逻辑门电路F1的输出端相连，逻辑门电路F1的输出端与开关DK2的控制端相连，开关DK2的两端分别与R12、电感L及二极管D2的阴极端相连；所述二极管D2的阳极端接地；电感L与电容C及电阻R5相连，电容C的另一端接地；电阻R5与电阻R6相串联，电阻R6的另一端接地；电阻R5对应于与电阻R6相连的端部与误差放大器A1的反相端相连，误差放大器A1的同相端分别与参考电压V_REF2，热插拔和开关控制模块的输出电压V_SS相连；所述电阻R5对应于与电容C、电感L相连的端部形成电压输出端V_out，驱动电路根据误差放大器A1及恒定导通时间定时器T1的输出，使输出电压V_out保持在稳定状态；电阻R12对应于与开关DK2相连的端部形成电压输入端V_in1。

所述热插拔和开关控制模块包括时钟控制电路，所述时钟控制电路接收时钟信号CLK与控制信号Control；热插拔和开关控制模块还包括若干相串联的电阻R；所述串联电阻R的一端与参考电压V_REF相连，另一端接地；所述相串联电阻R内任意相连的电阻间设有开关DK，所述开关DK的一端与串联电阻R内对应于两相连电阻的端部相连，开关DK的另一端相互连接，形成输出电压V_SS，所述开关DK的控制端均与时钟控制电路的输出端相连。