[发明专利]具有快速瞬态响应的耦合电感器级联降压转换器

权利要求书

1.一种用于从输入电压源接收输入电压并用于将输出电压递送到负载的级联降压转换器，所述转换器包括：

第一电感器；

第二电感器；

耦合电感器，所述耦合电感器具有与所述第一电感器串联连接的第一绕组和与所述第二电感器串联连接的第二绕组；

中间去耦电容器，所述中间去耦电容器用于从所述第一电感器和所述第一绕组接收能量并且用于向所述第二电感器和所述第二绕组供应能量；和

输出去耦电容器，所述输出去耦电容器用于使所述负载处的所述输出电压平滑化。

2.根据权利要求1所述的级联降压转换器，还包括：

第一高侧开关，所述第一高侧开关用于使所述第一电感器和所述第一绕组从所述输入电压源通电；

第一低侧开关，所述第一低侧开关用于通过跨所述中间去耦电容器连接所述第一电感器和所述第一绕组来使所述第一电感器和所述第一绕组断电；

第二高侧开关，所述第二高侧开关用于使所述第二电感器和所述第二绕组从所述中间去耦电容器通电；和

第二低侧开关，所述第二低侧开关用于通过跨所述输出去耦电容器连接所述第二电感器和所述第二绕组来使所述第二电感器和所述第二绕组断电，

其中所述第一高侧开关和所述第二高侧开关基本上被同步地激活，并且其中所述第一低侧开关和所述第二低侧开关基本上被同步地激活。

3.根据权利要求1所述的级联降压转换器，其中所述第一电感器由所述耦合电感器的所述第一绕组的漏电感部分地贡献。

4.根据权利要求1所述的级联降压转换器，其中所述第一电感器由所述耦合电感器的所述第一绕组的漏电感完全地贡献。

5.根据权利要求1所述的级联降压转换器，其中所述第二电感器由所述耦合电感器的所述第二绕组的漏电感部分地贡献。

6.根据权利要求1所述的级联降压转换器，其中所述第二电感器由所述耦合电感器的所述第二绕组的漏电感完全地贡献。

7.根据权利要求2所述的级联降压转换器，其中当所述输出电压超过第一阈值时，所述第一高侧开关和所述第二低侧开关被并发地激活。

8.根据权利要求7所述的级联降压转换器，其中当所述输出电压降至低于第二阈值时，所述第一高侧开关被去激活。

9.根据权利要求2所述的级联降压转换器，其中当所述输出电压降至低于第三阈值时，所述第一低侧开关和所述第二高侧开关被并发地激活。

10.根据权利要求9所述的级联降压转换器，其中当所述输出电压超过第四阈值时，所述第一低侧开关被去激活。

11.根据权利要求1所述的级联降压转换器，其中所述第一绕组和所述第二绕组之间的耦合系数基本上等于1。

12.根据权利要求1所述的级联降压转换器，其中所述第一绕组和所述第二绕组之间的耦合系数小于1。

13.根据权利要求12所述的级联降压转换器，其中所述第一绕组和所述第二绕组的漏电感被用作所述第一电感器和所述第二电感器。

14.根据权利要求1所述的级联降压转换器，其中所述中间去耦电容器被配置为吸收存储在所述第一电感器和所述耦合电感器中的过量能量。

15.根据权利要求1所述的级联降压转换器，其中所述第一绕组和所述第二绕组具有基本上等于所述级联降压转换器的占空比的倒数的匝数比。