[实用新型]一种BUCK变换器

说明书

本实用新型公开了一种BUCK变换器，包括开关管Q2、驱动电路DR、充电电路、二极管D2、补能电路、电感L1、端口Vin和端口Vo；开关管Q2的漏极电联接至端口Vin，开关管Q2的源极与充电电路的一端、补能电路的第一端、二极管D2的阴极和电感L1的一端共同联接，开关管Q2的栅极与驱动电路DR的第一端联接；驱动电路DR的第二端与充电电路的另一端联接，驱动电路DR的第三端与补能电路的第二端联接；电感L1的另一端电联接至端口Vo；二极管D2的阳极、补能电路的第三端电联接至地端；在二极管D2续流时，驱动电路DR通过补能电路给充电电路充电补充开关管Q2导通而损失的电能。

技术领域

本实用新型涉及电子电路技术领域，特别涉及一种BUCK变换器。

背景技术

在BUCK变换器中，续流管会使用MOS管进行续流。我们习惯称呼这种续流方式的BUCK变换器为同步续流BUCK变换器。

如图1所示，同步续流BUCK变换器的工作方式可以分成两个阶段；第一阶段：驱动电路DR给开关管Q2的栅极输出高电平，开关管Q2导通，电容C1提供开关管Q2导通所需的电能，此时驱动电路DR给开关管Q1的栅极输出低电平，开关管Q1截止，输入端口Vin经过开关管Q2给电感L1励磁以及给输出端口Vo供电；第二阶段：驱动电路DR给开关管Q2的栅极输出低电平，开关管Q2截止，此时驱动电路DR给开关管Q1的栅极输出高电平，开关管Q1导通续流，电感L1储存的能量通过开关管Q1传送给输出端口Vo，同时驱动电路DR通过开关管Q1给电容C1补充第一阶段因维持开关管Q2导通而损失的电能。第二阶段完毕后，重新回到第一阶段，形成一个周期。

现有同步续流BUCK变换器存在的缺点是：

在高压输入，小电流输出时，因为开关管Q1因有开关损耗，导致同步续流BUCK变换器效率低、EMI性能差；如图2所示，若使用二极管D2取代开关管Q1进行续流，由于二极管D2具有单向导电性，在上述第二阶段中驱动电路DR、电容C1、二极管D2无法形成充电回路，电容C1无法补充电能，导致上述下一周期的第一阶段中开关管Q2无法导通，BUCK变换器无法正常工作。

发明内容

有鉴于此，本实用新型提出一种BUCK变换器，有效解决上述同步续流BUCK变换器使用二极管续流方式时无法正常工作的问题，同时提高BUCK变换器的效率和EMI性能。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

第一方面，提供一种BUCK变换器，包括开关管Q2、驱动电路DR、充电电路、二极管D2、补能电路、电感L1、端口Vin和端口Vo；开关管Q2的漏极电联接至端口Vin，开关管Q2的源极与充电电路的一端、补能电路的第一端、二极管D2的阴极和电感L1的一端共同联接，开关管Q2的栅极与驱动电路DR的第一端联接；驱动电路DR的第二端与充电电路的另一端联接，驱动电路DR的第三端与补能电路的第二端联接；电感L1的另一端电联接至端口Vo；二极管D2的阳极、补能电路的第三端电联接至地端；在二极管D2续流时，驱动电路DR通过补能电路给充电电路充电补充开关管Q2导通而损失的电能。

优选地，所述补能电路包括开关单元和单向导通单元，开关单元的第一端作为补能电路的第一端与开关管Q2的源极、充电电路的一端、二极管D2的阴极和电感L1的一端共同联接，开关单元的第二端作为补能电路的第二端与驱动电路DR的第三端联接，开关单元的第三端与单向导通单元的第一端联接；单向导通单元的第二端作为补能电路的第二端联接至地端；在二极管D2续流时，单向导通单元使电感L1储存的能量只能通过二极管D2传送给输出端口Vo，驱动单元驱动开关单元导通以通过开关单元给充电电路充电补充开关管Q2导通而损失的电能。

优选地，所述开关单元为开关管Q2，开关管Q2的漏极为开关单元的第一端，栅极为开关单元的第二端，源极为开关单元的第三端。

优选地，所述单向导通单元为二极管D1，二极管D1的阳极为单向导通单元的第一端，二极管D1的阴极为单向导通单元的第二端。