[发明专利]降压电路及电子设备

说明书

本发明实施例提供了一种降压电路及电子设备，该一种降压电路，包括直流输入接口、储能单元、降压变换单元、直流输出接口以及控制单元；直流输入接口经由储能单元和降压变换单元连接到直流输出接口；降压变换单元包括第一开关管，控制单元与第一开关管的控制端连接，并向所述第一开关管输出导通和关断信号；储能单元在第一开关管关断时储存来自直流输入接口的电能，并在第一开关管导通时将储存的电能释放到降压变换单元，使降压变换单元实现降压输出。本发明实施例通过采用新型双开关非隔离变换器结构，实现多倍降压效果。

技术领域

本发明实施例涉及电力电子领域，更具体地说，涉及一种降压电路及电子设备。

背景技术

在新能源电动汽车、不间断电源、工业仪器仪表、航天航空电源等应用领域，降压电路发挥着重要的功率变换作用。传统的降压电路(buck电路)，通过电感对能量进行储存与释放，通过控制储存时间，达到降压的目的。

但传统的降压电路在高降压比情况下，即开关管占空比趋于零时，存在着开关器件利用率低、器件电压和电流应力大、dv/dt大导致的EMI(ElectromagneticInterference，电磁干扰)严重、整体电路损耗过大、抗输入电压扰动能力差、以及动态性能差等问题。

通过在传统的降压电路降压比基础上加入了耦合电感的匝数比这一控制变量，达到了近一步降压的目的。但带有耦合电感的电路由于磁芯、骨架的加入，存在电路体积过大，由于电路漏感的存在导致器件应力增大，且容易引起电磁干扰等相关问题。

不同于以上两种非隔离电路，在传统的降压电路基础上加入变压器，组成隔离式降压电路，达到降压、电气隔离的目的。但带有变压器的电路由于磁芯、骨架的加入，存在电路体积过大，由于电路漏感的存在导致器件应力增大，且容易引起电磁干扰等相关问题。

或采用线性稳压器进行降压，但在高降比要求情况下，损耗过大，器件发热严重。

发明内容

本发明实施例提供一种降压电路及电子设备，旨在解决上述现有技术中传统的降压电路存在着开关器件利用率低、电路损耗过大的问题；带有耦合电感或者变压器的降压电路，电路体积过大，且容易引起电磁干扰等相关问题；采用线性稳压器进行降压，损耗过大，器件发热严重等问题。

本发明实施例解决上述技术问题的技术方案是，提供一种降压电路，包括直流输入接口、储能单元、降压变换单元、直流输出接口以及控制单元；所述直流输入接口经由所述储能单元和降压变换单元连接到所述直流输出接口；所述降压变换单元包括第一开关管，所述控制单元与所述第一开关管的控制端连接，并向所述第一开关管输出导通和关断信号；所述储能单元在所述第一开关管关断时储存来自所述直流输入接口的电能，并在所述第一开关管导通时将储存的电能释放到所述降压变换单元，使所述降压变换单元实现降压输出。

在本发明实施例所述的降压电路中，所述储能单元包括第二开关管、第一支路、第二支路和续流子单元；其中：

所述第二开关管连接在所述直流输入接口的正极和所述降压变换单元的正输入端之间；

所述第一支路和第二支路分别连接在所述直流输入接口的负极和所述降压变换单元的正输入端之间；

所述续流子单元的第一端连接到所述第一支路，所述续流子单元的第二端连接接到所述第二支路。

在本发明实施例所述的降压电路中，所述控制单元与所述第二开关管的控制端连接，并向所述第二开关管输出导通和关断信号；且所述控制单元向所述第一开关管和第二开关管输出的导通和关断信号为互补信号。

在本发明实施例所述的降压电路中，所述第一支路包括依次串联连接在所述直流输入接口的负极与所述降压变换单元的正输入端之间的第一二极管和第一电容；

所述第二支路包括依次串联连接在所述直流输入接口的负极与所述降压变换单元的正输入端之间的第二电容和第二二极管；