[发明专利]开关电源电路

说明书

技术领域

本公开内容涉及可以用于电力变换的开关电源电路。

背景技术

图1是示出了一般的DC-DC转换器的电路图。

参照图1，DC-DC转换器包括电源10、变压器20和第一整流器30。

电源10可以包括直流电源和至少一个开关。可以通过准时接通/关断开关来将能量通过变压器20传输至第一整流器30。

第一整流器30包括第一二极管32和第二二极管34。由于二极管使电流沿一个方向流动，所以如果按照图1所示来设置第一二极管32和第二二极管34，则可以对通过变压器20传输的具有方形波的电压输入进行整流。

由于通过第一二极管32和第二二极管34整流的电力通过平滑线圈36和平滑蓄电池38，所以纹波被降低使得可以输出放大的DC功率。输出电压被保持在平滑蓄电池38的两个端子之间。

虽然使用二极管的DC-DC转换器的结构简单，但是当高电流流经二极管时，由二极管的电流和电压降之积产生的能耗会增加。

发明内容

技术问题

本实施方式提供了一种开关电源电路，其通过将多个开关器件而非二极管用于DC-DC转换器的整流器来降低在整流器中引起的功耗。

此外，本实施方式提供了一种开关电源电路，其包括：开关控制器，用于在没有任何具体控制器的情况下基于开关电源电路的输出来控制多个开关器件。

问题的解决方案

根据本实施方式的一种开关电源电路包括具有至少一个开关并且连接至变压器的一侧的开关单元，开关电源电路包括连接至所述开关单元的输出侧的、用于基于开关单元的输出值来控制开关单元的开关控制器，其中，所述开关控制器包括比较单元和输出波形生成单元。

本发明的有益效果

根据本实施方式，可以通过使用开关执行电流整流来降低功耗，并且可以在没有任何具体控制器的情况下控制开关单元，以使得可以使用较简单的配置来实现开关电源电路。

附图说明

图1是示出了一般的DC-DC转换器的电路图；

图2是根据一种实施方式的DC-DC转换器的电路图；

图3是示出了当使用图1和图2中描绘的电路时根据流经整流器的电流的功耗的图；

图4是示出了流经图1中描绘的第一二极管和第二二极管的电流以及用于开关图2中描绘的FET1和FET2的栅极波形的图；

图5是根据另一种实施方式的整流器的电路图；以及

图6是示出了根据一种实施方式的图5中描绘的DC-DC转换器的波形的图。

具体实施方式

下文中，将参照附图详细描述本实施方式。已经参照附图描述了元件的该布置。为方便或清楚起见可以放大附图中所示的每个元件的尺寸。此外，元件的尺寸不完全反映实际尺寸。

图2是根据一种实施方式的DC-DC转换器的电路图，图3是示出了当使用图1和图2中描绘的电路时根据流经整流器的电流的功耗的图。

参照图1至图3，DC-DC转换器包括电源10、变压器20和第二整流器40。

电源10可以包括直流电源和多个开关器件。电源10控制开关器件以将电压V_TR施加至变压器20。由于使用变压器20，所以电源10和第二整流器40彼此电分离。

通过控制变压器20的绕组比率，可以确定电源与第二整流器40之间的电压放大比率。

变压器20将从电源10传输的电力传输至第二整流器40。第二整流器40可以包括第一FET（场效应晶体管）42和第二FET44。通过控制第一FET42和第二FET44的栅极电压，第一FET42和第二FET44可以被短路/断路。

通过根据V_TR的状态来控制FET142和FET244，可以获得与二极管整流器相同的整流效果。随后将描述控制FET1和FET2的方法。

图3是示出了根据流经图1和图3中描绘的电路的电流消耗的功率的图。

图的横轴表示流经整流器的电流量，图的纵轴表示当电流流经整流器时所消耗的功率。

Pd.loss表示当电流流过二极管时所消耗的功率。在二极管中，无论电流强度如何压降都恒定。因此，功耗随着电流的增加而线性增加。假设图中的压降为0.5V。