[发明专利]同步耦合Buck电路及电源装置

说明书

本发明公开一种同步耦合Buck电路及电源装置，该电路包括：电源输入端及电源输出端；耦合电感的输出端与电源输出端连接；第一上晶体管体二极管阳极端与耦合电感的第一绕组同名端、第一下晶体管体二极管阴极端连接，第一上晶体管体二极管阴极端与电源输入端连接；第二上晶体管体二极管阳极端与耦合电感的第二绕组同名端、第二下晶体管体二极管阴极端连接，第二上晶体管体二极管阴极端与电源输入端连接；第一下晶体管体二极管阳极端接地；第二下晶体管体二极管阳极端接地。本发明可以解决Buck电路整流二极管压降损耗问题，整流晶体管体二极管Qrr（反向恢复电荷）损耗问题，整流晶体管尖峰电压问题，以及Buck开关晶体管开通损耗问题。

技术领域

本发明涉及开关电源技术领域，特别涉及一种同步耦合Buck电路及电源装置。

背景技术

Buck电路是一种最简单的降压式转换器电路，在电力电子技术领域得到广泛应用。传统Buck电路为了高效率一般均采用Qrr（反向恢复电荷）比较小的器件做整流。可以只是整流，如SiC二极管或者超快恢复二极管；也可以是整流加同步，如GanFET或者SicFET。因为一般的Si 晶体管具有很大Qrr，直接用Si 晶体管做同步整流会有很大的Qrr损耗，同时导致整流晶体管承受很大的尖峰电压。现有的Buck电路具有以下问题：整流二极管的压降损耗问题，整流晶体管体二极管的Qrr损耗问题，整流晶体管的尖峰电压问题，以及Buck开关晶体管的开通损耗问题。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种同步耦合Buck电路及电源装置，旨在解决上述的问题。

为实现上述目的，本发明提出一种同步耦合Buck电路，所述同步耦合Buck电路包括：

电源输入端及电源输出端；

耦合电感，所述耦合电感包括第一绕组和第二绕组，所述第一绕组和所述第二绕组具有相同的线圈匝数，所述第一绕组和所述第二绕组的异名端共接作为公共端；

第一上晶体管，所述第一上晶体管体二极管的阳极端与所述耦合电感的第一绕组同名端连接，所述第一上晶体管体二极管的阴极端与所述电源输入端连接；

第一下晶体管，所述第一下晶体管体二极管的阴极端与所述耦合电感的第一绕组同名端连接，所述第一下晶体管体二极管的阳极端接地；

第二上晶体管，所述第二上晶体管体二极管的阳极端与所述耦合电感的第二绕组同名端连接，所述第二上晶体管体二极管的阴极端与所述电源输入端连接；

第二下晶体管，所述第二下晶体管体二极管的阴极端与所述耦合电感的第二绕组同名端连接，所述第二下晶体管体二极管的阳极端接地。

可选地，所述第一绕组和所述第二绕组的公共端与所述电源输出端连接。

可选地，所述耦合电感还包括第三绕组，所述第三绕组的异名端与所述电源输出端连接，所述第三绕组的同名端与所述第一绕组和所述第二绕组的公共端连接。

可选地，所述第一上晶体管、第一下晶体管及第一绕组组合成第一Buck支路；

所述第二上晶体管、第二下晶体管及第二绕组组合成第二Buck支路；

第一Buck支路和第二Buck支路轮流作为主功率电路工作。

可选地，控制开关周期，在所述第一Buck支路作为主功率电路工作时，使得所述第二上晶体管体二极管在所述第一上晶体管关断前截止；

控制开关周期，在所述第二Buck支路作为主功率电路工作时，使得所述第一上晶体管体二极管在所述第二上晶体管关断前截止。

可选地，控制开关周期，使得所述第一绕组电流在所述第一Buck支路作为主功率电路开始工作前为负；