[发明专利]电压切换电路与电源适配器

说明书

一种电压切换电路与电源适配器，电源适配器具有电压切换电路。电压切换电路包括：第一切换电路，其第一端与第一变换器的第一输出端电性连接并接收第一变换器输出的第一电压，第一切换电路包含第一开关；第二切换电路，其第一端与第二变换器的第二输出端电性连接并接收第二变换器输出的第二电压，第二切换电路包含第二开关，第一切换电路的第二端与第二切换电路的第二端电性形成切换端，切换端的电压为输出电压；当输出电压需要从第一电压切换至第二电压时，控制第一切换电路断开后，控制第二切换电路导通，输出电压切换至第二电压，并且在切换过程中，当第二切换电路的第一端的电压大于设定电压时，第二变换器停止工作。

技术领域

本发明涉及一种电力电子领域，特别是涉及一种电压切换电路与电源适配器。

背景技术

近年来，USB PD Type-C技术发展迅速，市场渗透率越来越高，应用范围也越来越广，有些应用的最大输出功率甚至超出了USB PD Type-C相关规范规定功率范围。因为USBPD Type-C相关规范的规定以及输出线承载电流能力的限制，一般USB PD Type-C最大输出电流为5A，所以，通常输出功率的提升是通过提升输出电压来实现的。这种大功率的USB PDType-C的输出电压变化范围比相关规范规定的电压变化范围变得更宽，比如，如果最大输出功率为200W，输出电流限定为5A，那输出电压范围将变为5-40V，而规范规定的电压变化范围为5-20V。与此同时，各输出电压下的能效要能满足相关能效规范要求。

由于优异的能效性能，传统大功率电源适配器通常采用LLC变换器。但LLC变换器的输出电压的调节能力比较弱，不适合USB PD Type-C的应用场合。

现有的大功率电源适配器还有的是采用反激变换器。其中，反激变换器的输出电压调节范围能力比较强，但效率比LLC低，无法满足高功率密度要求,另外随着输出电压调节范围的变宽，优化每个不同输出电压下的效率变得困难，很难满足规范对每个输出电压下的效率的要求。同样，半桥变换器也面临同样的问题。

因此，为了应对大功率USB PD Type-C的应用，急需发明一种新的电源适配器和电压切换电路来同时满足输出电压调整范围和能效要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新的电源适配器和电压切换电路，可以同时满足输出电压调整范围和能效要求。

为了实现上述目的，本发明提供一种电压切换电路，包括：第一切换电路，所述第一切换电路的第一端与第一变换器的第一输出端电性连接并接收所述第一变换器输出的第一电压，所述第一切换电路包含第一开关；第二切换电路，所述第二切换电路的第一端与第二变换器的第二输出端电性连接并接收所述第二变换器输出的第二电压，所述第二切换电路包含第二开关，所述第一切换电路的第二端与所述第二切换电路的第二端电性连接形成切换端，所述切换端的电压为输出电压；当所述输出电压需要从所述第一电压切换至所述第二电压时，控制所述第一切换电路断开后，控制所述第二切换电路导通，所述输出电压切换至所述第二电压，并且在切换过程中，当所述第二切换电路的所述第一端的电压大于设定电压时，所述第二变换器停止工作。

在本发明的一实施例中，当所述输出电压需要从所述第一电压切换至所述第二电压时，控制所述第一切换电路断开后，还包括控制所述输出电压先降至第三电压，所述第三电压小于所述第一电压及所述第二电压，控制所述第二切换电路导通，所述输出电压切换至所述第二电压。

在本发明的一实施例中，所述第一开关和所述第二开关为半导体开关元件。

在本发明的一实施例中，所述第一电压大于第二电压。

在本发明的一实施例中，所述第一电压大于等于20V，所述第二电压为5V或9V或12V或15V。

在本发明的一实施例中，判断所述第二切换电路的所述第一端的电压是否大于设定电压是通过直接检测所述第二切换电路的所述第一端的电压来实现。