[实用新型]直流降压电路

说明书

本实用新型实施例提供了一种直流降压电路，所述直流降压电路包括直流输入端、直流输出端、斩波单元、变压器、同步整流单元、续流开关管、励磁开关管、升压电感以及控制单元，所述控制单元分别连接到所述斩波单元、同步整流单元、续流开关管、励磁开关管的控制端，且所述控制单元在所述直流输入端的电压大于或等于预设电压时输出第一组控制信号、在所述直流输入端的电压小于预设电压时输出第二组控制信号。本实用新型实施例可在减小整机体积的前提下，实现宽输入电压下的输出，降低了电路的成本。

技术领域

本实用新型实施例涉及电力电子设备领域，更具体地说，涉及一种直流降压电路。

背景技术

Buck(降压)电路是一种将直流高压转换为直流低压的电路，随着电力电子技术的不断发展，低成本、高效率、宽输入宽输出成为其发展的方向。传统的具有Buck电路的全桥式变换器，受到占空比的限制，在输入电压很低时，很难保证稳定高效地输出额定的电压。

为了实现较宽的输入输出电压，目前的Buck电路常采用两级方案，前级采用升压(Boost)方案，后级采用谐振变换器或者移相全桥方案。如图1所示，是目前常见的Buck电路的示意图。在该电路中，前级由升压电感Lb、开关管Q1，功率二极管D1组成升压电路，将输入电压升高到特定值。后级由谐振电感Lr、谐振电容Cr、变压器T组成LC电路，最后经同步整流电路整流后输出需要的直流电压。

由于采用两级结构，上述Buck电路所需器件较多，并导致整机体积较大、效率降低。

实用新型内容

本实用新型实施例针对上述Buck电路为保证稳定高效地输出额定的电压而需采用较多器件，并导致整机体积较大、效率降低的问题，提供一种直流降压电路。

本实用新型实施例解决上述技术问题的技术方案是，提供一种直流降压电路，包括直流输入端、直流输出端、斩波单元、变压器、同步整流单元、续流开关管、励磁开关管、升压电感以及控制单元，其中：所述直流输入端经由所述斩波单元连接到所述变压器的原边绕组；所述同步整流单元包括并联连接的第一桥臂和第二桥臂，所述变压器的副边绕组的首端连接到所述第一桥臂的上桥臂和下桥臂的连接点，所述变压器的副边绕组的末端连接到所述第二桥臂的上桥臂和下桥臂的连接点，所述变压器副边绕组的中心抽头经由所述升压电感和续流开关管连接到所述直流输出端的正输出端子；所述励磁开关管的一端连接到所述升压电感和续流开关管的连接点，且所述励磁开关管的另一端连接到所述同步整流单元的负输出端子；所述控制单元分别连接到所述斩波单元、同步整流单元、续流开关管、励磁开关管的控制端，且所述控制单元在所述直流输入端的电压大于或等于预设电压时输出第一组控制信号、在所述直流输入端的电压小于预设电压时输出第二组控制信号。

优选地，所述斩波单元包括第一开关管、第二开关管、第三开关管和第四开关管，且所述第一开关管、第二开关管串联连接在所述直流输入端的正输入端子和负输入端子之间、所述第三开关管和第四开关管串联连接在直流输入端的正输入端子和负输入端子之间；所述第一开关管和所述第二开关管的连接点连接到所述变压器的原边绕组的首端、所述第三开关管和所述第四开关管的连接点连接到所述变压器的原边绕组的末端；

所述第一桥臂的上桥臂由第五开关管构成，所述第一桥臂的下桥臂由第六开关管构成，所述第二桥臂的上桥臂由第七开关管构成，所述第二桥臂的下桥臂由第八开关管构成；

所述第一组控制信号包括：向所述第一开关管、第四开关管和第五开关管的控制端输出的第一调制信号，向所述第二开关管、第三开关管和第七开关管的控制端输出的第二调制信号，向所述第六开关管的控制端输出的第三调制信号，向所述第八开关管的控制端输出的第四调制信号，向所述续流开关管的控制端输出的第五调制信号，以及向所述励磁开关管的控制端输出的第六调制信号；所述第一调制信号与第二调制信号具有相同的波形并间隔180度，所述第三调制信号与第一调制信号互补，所述第四调制信号与第二调制信号互补，所述第五调制信号为导通信号，所述第六调制信号为断开信号。