[发明专利]谐振开关的变压器转换器

说明书

本公开的实施例涉及谐振开关的变压器转换器。电子转换器包括连接在正输入端子与输出端子之间的第一电子开关和第二电子开关，其中第一电子开关与第二电子开关之间的中间节点表示第一开关节点。第三电子开关和第四电子开关连接在正输出端子与负输入端子之间，其中第三电子开关与第四电子开关之间的中间节点表示第二开关节点。变压器的初级绕组的第一端子连接到第二开关节点，并且电容器和电感串联连接在初级绕组的第二端子与第一开关节点之间。第五电子开关和第六电子开关连接在正输出端子与负输出端子之间，其中次级绕组的第一端子连接到第五电子开关与第六电子开关之间的中间节点。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2019年5月10目提交的意大利申请号IT102019000006719的权益，该申请通过引用并入本文。

技术领域

本公开的实施例涉及电子转换器。

背景技术

电源电路(例如，AC/DC或DC/DC开关电源)在本领域中是众所周知的。存在许多类型的电子转换器，其主要划分为隔离式转换器和非隔离式转换器。例如，非隔离式电子转换器是“降压”、“升压”、“降压-升压”、“SEPIC”和“ZETA”类型的转换器。相反，隔离式转换器例如是“反激”、“正激”、“半桥”和“全桥”类型的转换器。这样类型的转换器对于本领域技术人员是众所周知的。

图1是DC/DC电子转换器20的示意图。具体地，通用电子转换器20包括用于接收DC电压V_in的两个输入端子200a和200b、以及用于提供DC电压V_OUT的两个输出端子12a和12b。例如，输入电压V_in可以由诸如电池的DC电流发生器10来供应，或者可以借助诸如二极管电桥的整流器电路、以及可能的滤波电路而从AC电压获得。相反，输出电压V_out可以用于供应负载30。

通常，如众所周知的，电子开关转换器20包括一个或多个电抗元件(例如，电容和/或电感)以及一个或多个电子开关，一个或多个电子开关对从输入200a/200b到一个或多个电抗元件的能量传递、和/或从一个或多个电抗元件到输出202a/202b的能量传递进行管理。

功率分布正在从诸如功率密度、效率和解决方案成本的各种视角而不断发展。

例如，期望找到这样的转换器解决方案，其对于要求输入电压V_in以因子N_CONV进行缩放(即，V_OUT＝V_in/N_CONV)的应用是更高效的、同时紧凑且易于使用的。例如，这样的步降型(step-down)电压转换器在功率管理领域中(例如，在诸如服务器的计算机的上下文中)广泛使用。

例如，为了满足功率密度越来越严格的要求，有必要减少磁性分量(电感，例如电感器或变压器)的大小，并且为此，有必要增加系统的操作频率。然而，如众所周知的，随着操作频率增加，开关损失也以线性方式增加。因此，随着系统的开关频率增加，有必要通过例如增加诸如FET(场效应晶体管)(例如，MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管))的开关的速度，来将开关损失最小化。为了满足这些对高效率越来越严格的要求，已开发了例如在开关速度和品质因数方面(处于闭合状态的MOSFET的电阻Rdson乘以直到MOSFET闭合所需的电荷Qg)具有提高的性能的开关元件。

因此，针对具有较高的开关速度的开关/MOSFET的需求使得可以增加开关频率以便减少磁性分量(电感)，并且从而增加转换系统的功率密度。然而，使用更快的晶体管需要开发成本更高的技术，其具有对转换器的最终解决方案的成本的重大影响。