[发明专利]一种Buck与Push‑Pull串联式电流型电路拓扑结构

说明书

技术领域

本发明涉及开关电源技术领域，具体涉及一种Buck与Push-Pull串联式电流型电路拓扑结构。

背景技术

随着电子设备性能指标、推动力、扭矩力以及一次侧供电电压范围等发展迅速，推动电源技术不断向大功率、高效率及高功率密度方向发展。

Buck与Push-Pull串联式电流型电路拓扑结构，是开关电源中功率转换重要组成部分，其作用是通过开关电源电路中的控制系统对功率转换的有效控制，将输入电压转换成电子系统所需的不同输出电压、电流。目前所采用的传统的Buck、Push-Pull、Forward、Flyback等拓扑结构，在功率元件选用、参数的最优化设计、占空比利用率等方面面临较大挑战，尤其不适用于输入电压范围较宽、输出功率大以及转换效率高要求的电源应用场合。

发明内容

本发明的目的在于提供一种Buck与Push-Pull串联式电流型电路拓扑结构，电路简单、输入电压范围宽、输出功率大及转换效率高，可广泛应用于各类开关电源中。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：包括Buck电路、Push-Pull电路，所述Buck电路的输入端与输入滤波电路的输出端连接，Buck电路的输出端与Push-Pull电路的输入端连接，所述Push-Pull电路的输出端与输出整流电路的输入端连接，所述Buck电路、Push-Pull电路与控制电路连接，通过控制电路向其提供驱动信号。

进一步的，所述的Buck电路包括功率开关管V1、功率开关管V2及储能电感L1，所述功率开关漏级管V1的漏级与输入滤波电路的输出端连接，功率开关管V1的源极通过电感L1与Push-Pull电路的输入端连接，所述功率开关管V2的漏级与功率开关管V1的源极连接，功率开关管V2的源极接地，所述功率开关管V1和功率开关管V2的栅极与控制电路的输出端连接。

进一步的，所述的Push-Pull电路包括高频变压器T1、功率开关管V3及功率开关管V4，所述高频变压器T1的输入端分别与Buck电路的输出端及功率开关管V3、V4的漏极连接，所述高频变压器T1的输出端与输出整流电路的输入端连接，所述功率开关管V3、V4的栅极与控制电路的输出端连接，功率开关管V3、V4的源极接地。

由上述技术方案可知，本发明所述的一种Buck与Push-Pull串联式电流型电路拓扑结构，由传统的一级拓扑结构优化为二级串联拓扑结构，并将传统的一级拓扑结构中的滤波电感、滤波电容进行规一化设计，简化电路设计和减小尺寸而提出的串联电流型拓扑结构，同时在两级拓扑结构中的功率器件在占空比利用率、ZVS软开关、变压器参数设计、功率开关和同步整流管在电压应力及电流应力等方面达到最优化设计，适应于输入电压范围宽、输出功率大以及转换效率高要求的开关电源应用场合。

附图说明

图1是本发明的电路框图；

图2是本发明的电路图；

图3是本发明电路应用框图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明：

本实施例的一种Buck与Push-Pull串联式电流型电路拓扑结构，包括Buck电路10、Push-Pull电路11，Buck电路10的输入端与输入滤波电路1的输出端连接，Buck电路10的输出端与Push-Pull电路11的输入端连接，Push-Pull电路11的输出端与输出滤波电路3的输入端连接，Buck电路10、Push-Pull电路11与控制电路7连接，通过控制电路7向其提供驱动信号。

如图1所示，Buck电路10包括同步整流开关12、储能电感13及同步续流开关15，Push-Pull电路11包括变压器14及功率开关16，该同步整流开关12的输入端与输入滤波电路1的输出端连接，同步整流开关12的输出端通过储能电感13与变压器14的输入端连接，变压器14的输出端与输出整流电路3的输入端连接，同步续流开关15的输入端与同步整流开关12的输出端连接，功率开关16的输入端与变压器14的输入端连接。

图2是本发明的具体电路图，如图2所示，同步整流开关15采用功率开关管V1，同步续流开关15采用功率开关管V2及电感13采用储能电感L1，该功率开关漏级管V1的漏级与输入滤波电路的输出端连接，功率开关管V1的源极通过电感L1与Push-Pull电路11的输入端连接，功率开关管V2的漏级与功率开关管V1的源极连接，功率开关管V2的源极接地，功率开关管V1和功率开关管V2的栅极与控制电路7的输出端连接。