[发明专利]多输出 DC/DC 变换器和具有多输出DC/DC 变换器的电源

说明书

技术领域

本实施方式涉及多输出DC/DC变换器和具有多输出DC/DC变换器的电源。

背景技术

存在对于升高电压以向需要较高电压的电子电路供应能量(即将电压用于与电力系统结合的应用)的需要。另外，根据电子电路可能需要将电压从高电压降低至低电压。为此，已进行了对作为各种升压和降压变换器之一的DC/DC变换器建模及分析的研究。

可以将DC/DC变换器分类为隔离型和非隔离型。

可以通过使用具有磁芯的变压器来使隔离型变换器的输入和输出隔离，从而保证稳定性。可以通过调节匝数比来调节隔离型变换器的升压比和降压比。

可以将隔离型变换器分类为降压型和降压-升压型。降压型变换器包括正激变换器、半桥变换器和全桥变换器。降压-升压型变换器包括反激变换器。

特别地，由于甚至用仅一个开关器件来操作反激变换器，所以可以以低成本实现反激变换器。

图1示出具有DC/DC变换器的常规电源电路。

电源电路10的DC/DC变换器20可以接收通过整流器(未示出)对AC电力进行完全整流而生成的DC电力作为输入电力Vi。

可以通过使完全整流后的信号经过滤波器或用于改进功率因数的附加电路来生成DC电力。

DC/DC变换器20可以包括至少一个开关器件，并且可以根据开关器件的切换方案来确定DC/DC变换器20的二次侧的输出电压以具有期望值。

控制器30控制开关的通/断操作以从二次侧输出期望的电压Vo。

控制器30可以包括PWM控制单元和驱动单元。

一般而言，电源10包括电压-电流感测单元40，其感测二次侧的电流或电压或者感测二次侧的电流和电压两者以将二次侧的电流或电压或者二次侧的电流和电压两者反馈至控制器，从而控制二次侧的输出电压Vo。

在电流感测的情况下，由于一次侧和二次侧彼此隔离，所以可以使用用于将信号传送为光的光耦合器件来反馈电流。

作为一个示例，将描述反激变换器用作DC/DC变换器20的情况。

当开关接通时，反激变换器将能量存储在变压器的一次侧示出的磁化电感器中。当开关断开时，磁化电感器的能量被传递至变压器的二次侧的LED负载。

当反激变换器的开关断开时，由于漏电感造成的谐振，可能生成高电压火花。

当高电压火花引起开关的两个端子之间的电压上升而使得开关的两个端子之间的电压超过额定电压时，开关可能毁坏。

为了解决上述问题，反激变换器包括RCD阻尼电路以消耗漏电感中积累的能量，从而可以限制开关峰值电压。

图2为示出反激变换器的电路图。图3为示出根据反激变换器的开关的通/断操作开关的两个端子之间的电压的波形图。

参照图2和图3，更详细地，反激变换器20包括阻尼电路21。

用于箝位的RCD阻尼电路21包括电阻器R、电容器C和二极管D。

当反激变换器20的开关S断开时，施加至阻尼电路21的电容器C的两个端子的电压Vc等于通过二次绕组和匝数比而生成的分量V1与漏电感中积累的分量V2的和，并且输入电压Vi与施加至阻尼电路21的电容器C的两个端子的电压Vc的和被施加至开关Q的两个端子。从而，漏电感中积累的能量被传递至阻尼电路21的电容器C，使得可以通过电阻器R消耗该能量。

可以通过上述原理来限制施加至开关的两个端子的浪涌电压。

然而，根据现有技术，由于通过阻尼电路21中的电阻器R消耗漏电感中积累的能量，因而电力电力转换效率劣化。

另外，由于在电阻器R中消耗阻尼电路21的电容器C中积累的能量，所以电阻器R的损耗与开关的开关频率成比例地提高。

到现在为止，主要描述了具有阻尼电路21的降压-升压型反激变换器，然而同样地，上述问题会发生在降压型反激变换器中。

发明内容

本实施方式提供了一种多输出DC/DC变换器和具有该多输出DC/DC变换器的电源，该多输出DC/DC变换器能够通过使用具有浪涌吸收单元的DC/DC变换器来限制开关器件的浪涌电压。

另外，本实施方式提供了一种多输出DC/DC变换器和具有该多输出DC/DC变换器的电源，该多输出DC/DC变换器包括能量转换单元，该能量转换单元用于转换在存储浪涌吸收单元中的能量以提供多个输出，从而改进电力效率。