[发明专利]故障自动切换DC-DC变换器

说明书

本发明涉及变换器，具体为故障自动切换DC‑DC变换器，包括输入模块和输出模块，输入模块包括磁复位电路和第三MOS管；输出模块包括第一MOS管、第二MOS管、第四MOS管、二极管D1、第一辅助绕组、第二辅助绕组、滤波电感L和滤波电容C；变换电路包括主变换电路和备用变换电路，主变换电路和备用变换电路之间设置有切换模块；第二MOS管的VGS电压为两组辅助绕组电压相叠加，从而解决第二MOS管的驱动电压不足的问题，另外，由于第一MOS管低于第二MOS管的栅极电压，也进一步提高了其可靠性，在主变换电路出现故障时，将主变换电路移出工作回路并将备用变换电路接入工作回路，提高工作可靠性。

技术领域

本发明涉及变换器，尤其是涉及故障自动切换DC-DC变换器。

背景技术

同步整流技术的出现提高故障自动切换DC-DC变换器的效率，图1是现有技术中一种典型的采用同步整流技术的故障自动切换DC-DC变换器的结构示意图。

在图1所示的实施例中，存在着以下关系公式：

VIN*D*NS/NP＝VOUT (式1)

VGS＝VOUT/(1-D) (式2)

其中，VIN：输入电压；D：该输入电压的工作占空比；NP：变压器原边匝数；NS：变压器副边匝数；VOUT：输出电压；VGS是Q2的驱动电压。

从上述式1可知，当VIN增大时，D会变小；从上述式2可知当D变小，VGS也会变小。

这样，当输入高压时，占空比D将会变小，Q3的VGS电压将会变低，存在整流管Q3的VGS电压过低，同步整流MOS管Q3不能够完全导通，使得工作效率下降。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有较高的效率和可靠性的故障自动切换DC-DC变换器。

本发明的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：

故障自动切换DC-DC变换器，包括变换电路，所述变换电路包括通过变压器相互耦合的输入模块和输出模块；所述输入模块包括与变压器的原边并联的磁复位电路和其漏极与变压器的原边串联的第三MOS管；所述输出模块包括第一MOS管、第二MOS管、第四MOS管、二极管D1、第一辅助绕组、第二辅助绕组、滤波电感L和滤波电容C；所述第一辅助绕组和第二辅助绕组串联并与所述变压器的原边相耦合；所述第一MOS管的漏极与所述变压器的副边相耦合，其栅极分别与所述第二辅助绕组一端、第四MOS管的栅极和二极管D1的阴极耦合，其源极分别与所述第二MOS管的源极、滤波电容C的一端、第四MOS管的源极和二极管D1的阳极耦合；所述第二MOS管的漏极分别与所述变压器的副边和所述滤波电感L耦合，其栅极与所述第一辅助绕组耦合；所述滤波电容C的另一端与所述滤波电感L耦合；所述第四MOS管的漏极分别与第一辅助绕组和第二辅助绕组相耦合；所述变换电路设置有2个，分别为主变换电路和备用变换电路，所述主变换电路和备用变换电路之间设置有用于将主变换电路移出工作回路并将备用变换电路接入工作回路的切换模块。

通过采用上述技术方案，第二MOS管的VGS电压为两组辅助绕组电压相叠加，从而解决第二MOS管的驱动电压不足的问题，并且第一辅助绕组和第二辅助绕组可以分时复用，可以进一步压缩其绕组的圈数，减少其体积，另外，由于第一MOS管低于第二MOS管的栅极电压，也进一步提高了其可靠性，在主变换电路出现故障时，将主变换电路移出工作回路并将备用变换电路接入工作回路，提高工作可靠性。

本发明进一步设置为：所述切换模块包括切换电路和检测电路，所述切换电路在主变换电路无输出时将主变换电路移出工作回路并将备用变换电路接入工作回路，所述检测电路用于接收启动信号并响应于启动信号而控制切换电路的启停。