[发明专利]一种开关稳压器

说明书

技术领域：

本发明涉及一种开关稳压器。更特别地是，本发明涉及一种开关稳压器，其具有缓冲波形的作用，在保持效率的情况下，功率损耗最小。

背景技术：

振荡波形和瞬态脉冲一般存在于开关稳压器中，因为稳压器中运用的开关都是大功率的开关。这些振荡波形必须是衰减的，他们可能造成设备故障，过量的电磁干扰（EMI）或者不稳定。

通过已知的技术可知，在功率电路中，缓冲器用于改变波形，如在功率电路中，衰减振荡。我们都知道，通常的缓冲器是一个RC衰减电路。这种RC缓冲器的性能很差，因为在任何电压偏移的情况下，都有功率消耗，因此，太多的电力被浪费。另一种缓冲器是二极管RC电路。尽管二极管RC缓冲器对RC缓冲器有所改进（因为二极管在某方面提供了更好的控制），这种二极管的性能仍然不好，它有不必要的功率耗散，使得其功率很低。

这些缓冲器的设计都存在效率低的问题。因为设计的这些缓冲器都被应用于几瓦的功率电路中。此外，他们采用额外的电路元件，使得成本和电路复杂度大幅的增加。

本发明所预期的是设计在开关稳压器中改变波形的方法和装置，使得功率的损失最小化，成本和电路复杂度尽可能最小化。

发明内容：

本发明的第一个目的是提供一个开关稳压器，能够缓冲波形，并且使得功率损失最小。

本发明的第一个目的是提供一个开关稳压器，能够缓冲波形，同时保持系统的效率。

本发明的第一个目的是提供一个开关稳压器，在具有上述特性的同时，使得成本和电路复杂度尽可能最小化。

本发明的技术解决方案：

本发明的目的和其他一些目的被一种开关稳压器达到了，其包括一个电感，一个电源开关电耦合到这个电感上，一个第一二极管电耦合到这个电感上，一个缓冲电路并联耦合到电感上。电源开关和缓冲器电路包括先断后通开关，即在缓冲开关打开之后，电源开关关闭，这就是开关周期的起点，在电源开关打开之后，缓冲开关关闭，从而衰减了缓冲振荡波形。

对比专利文献：CN2489367Y交流开关补偿式稳压器01218634.1，CN202854636U新型稳压器201220571447.0

附图说明：

下面将更详尽的描述本发明的上述目的和优点，采取相应的附图说明，各元件的参考符号都在图中标明。

图1所示为一个升压型开关稳压器的原理示意图，其含有一个根据本发明原则的缓冲电路。

图2所示为图1的开关稳压器中的缓冲电路不工作的时候，其电压和电流波形。

图3所示为图1的开关稳压器中的缓冲电路工作的时候，其电压和电流波形。

图4所示为一个降压型开关稳压器的原理示意图，其含有一个根据本发明原则的缓冲电路。

图5所示为一个电压反向的开关稳压器的原理示意图，其含有一个根据本发明原则的缓冲电路。

具体实施方式：

图1所示为开关稳压器100的原理图，其含有一个根据本发明原则的缓冲电路。虽然图1所示的开关稳压器100是升压型的，它显示出来的作用，在下面的描述中，可以利用于其他的开关稳压器。

开关稳压器100包括一个电感102，其有一个第一端子104和一个第二端子106，一个电源开关108，其耦合在电感和第一结点之间，该结点为低电位，如图1中所示的接地点110，一个第一二极管112耦合在电感102的第二端子106上。在高频的条件下，快速开关的应用，第一二极管112最好为一个肖特基二极管。开关稳压器100的输入电压是由耦合在电感102的第一端子104上的直流电源120提供的。

开关稳压器100还包括一个输出电容114，其耦合到第一二极管112上。输出电压通过负载116。缓冲电路并联耦合在电感102上，该缓冲电路包括一个第二二极管122和一个缓冲开关124。与电源开关108相关的寄生电容和寄生二极管，用寄生电容130和寄生二极管132代替，图中用虚线表示，并联耦合在电源开关108上。

图1所示的开关稳压器100的工作情况要结合图2和图3的波形来描述。为了便于参考，电感102和电源开关108之间的结点被定义为第二结点134。图2所示的是，当图1所示的开关稳压器100失去作用的时候，第二结点134的电压和电感102的电流波形，即在电源开关108的整个开关周期内，保持缓冲开关124打开，使得缓冲电路失去作用。相比之下，图3所示的是，当缓冲电路工作的时候，第二结点134的电压和电感102的电流波形。本发明的缓冲设计的好处将在下面的图2和图3中显示出来。