[发明专利]连续模式的反馈转换器

说明书

技术领域

本发明涉及一个DC-DC转换器电路，和尤其是一个应用在连续模式中的同步的反馈转换器。

本发明和现有技术的背景

在不同种类的电子设备中的DC-DC电源中，应用了功率整流器以输出一个正确的整流输出电压。典型地，一个二极管被应用在次级侧以得到整流的输出电压。

一个得到适合的整流器电路的方法是使用反馈拓扑技术。在一个反馈拓扑技术中，一个初级侧在充电间隔期间在磁心或者类似装置中存储了磁能。该能量然后在所谓的反馈间隔期间供给到次级侧。与其他的整流器电路相比较的具有反馈拓扑技术的功率整流器电路的主要优点是它的简单的结构，其可以便宜地生产。

另外，反馈的转换器能够被分成两个不同的种类：

-连续模式的反馈转换器，和

-不连续模式的反馈转换器。

在一个连续模式的反馈转换器中，该磁能从不降低到零，以使该能量能够连续地流通在变压器的磁心之中或者之外，其中在一个不连续的模式中，当能量在变压器磁心之中或者之外流动时，产生间隔。

然而，在图1中的传统的反馈转换器中，其在初级侧含有一个变压器105的初级线圈101和一个开关103，并且在次级侧上，该变压器105的次级线圈107被连接到二极管109和一个输出电容111，在该电容上能够连接一个负载113，在二极管109上的电压降存在一个问题。以此，当在输出电容111上的输出电压为低的情况下，即小于5V，在二极管109上的电压降变为这个电压的主要部分，这使该功率转换器对于此低电压应用是没有效率的。

另外，美国专利No.5 237 606描述了一个位于电话系统远端的功率转换器。该功率转换器被设计以能够使其工作在连续模式和不连续模式，这能够产生在特殊的应用中，对此设计了功率转换器。该功率转换器通过使用FET晶体管在次级侧上处理在整流二极管上的大的电压降的问题。然而，既然目的是提供一个能够工作在连续模式和不连续描述的功率转换器，该电路对于使用在连续模式中是不太适合的。这是因为如下事实，为了能够正确地工作在不连续的模式中，需要控制电路，其除了昂贵，也对功率转换器的初级侧和次级侧进行直流互联，以此在初级侧和次级侧之间的直流隔离取走。

简述

本发明的目的是克服上述的问题并且提供连续模式的反馈转换器，其具有一个简单的结构，并且与根据现有技术转换器相比是有效率的。

此任务和其他的方面可以从权利要求中由功率转换器得到。通过一个FET晶体管替换在DC-DC转换器的次级侧中的作为传统的次级开关的二极管，可以得到非常低的电压降，以此降低了在次级侧上的损耗。该FET晶体管然后直接连接到辅助线圈，该线圈与变压器的次级线圈串联。

另外，通过将DC阻隔电容引入到在次级侧的控制装置，由辅助线圈提供的电压能够被明显地降低，以此减少了驱动损耗。

另外，如果在转换器的输出端存在短路，存在足够的电压用于将次级线圈导通和关闭。

附图简述

本发明通过不受限制的实施例和参考附图进行详细的描述，其中，

-图1是一个根据现有技术的连续模式的DC-DC转换器的电路图，

-图2是一个具有作为整流器件的FET晶体管的连续模式的DC-DC转换器的电路图，

-图3是一个具有作为整流器件的FET晶体管并且具有改进的驱动电路的连续模式的DC-DC转换器的电路图。

优选实施例描述

在图2中示出了一个DC-DC转换器。功率转换器在次级侧含有一个初级线圈101和一个开关103，该次级线圈从DC电压源102供电。该DC电压源能够通过整流电路依次被连接到AC电压源(未示出)。初级侧通过一个变压器105为次级侧提供能量。该次级侧含有次级线圈107和与次级线圈107串联的辅助线圈。一个FET晶体管110通过它的电源端子被连接到次级线圈107和辅助线圈108之间的连接点。晶体管110的栅极被直接连接到辅助线圈108的其他的端子，并且晶体管110的漏极被连接到输出电容111的一个端子。输出电容111的另外的端子被连接到次级线圈107的自由端。一个负载113能够被应用在输出电容111上，并且与其相并联。