[发明专利]高效率DC/DC变换器

权利要求书

1.一种高效率DC/DC变换器，其特征在于，包括：功率变换电路、控制器和缓冲电路；

所述缓冲电路设置在输入端与功率变换电路之间；

所述控制器与功率变换电路相连；

所述功率变换电路包括开关管(Q)和LC振荡电路；

所述缓冲电路，用于减缓开关管(Q)源极和漏极两端电压的上升速度。

2.根据权利要求1所述的高效率DC/DC变换器，其特征在于，所述LC振荡电路包括：储能电感(L)、滤波电容(C)和续流二极管(D)；

所述开关管(Q)通过储能电感(L)与输入端并联；

所述滤波电容(C)并联在开关管(Q)与输出端之间；

所述储能电感(L)一端与输入端正极相连，另一端与开关管(Q)漏极相连；

所述续流二极管(D)的正极开关管(Q)漏极相连，负极与输出端的正极相连。

3.根据权利要求2所述的高效率DC/DC变换器，其特征在于，所述缓冲电路，包括：缓冲电容(C1)和第二二极管(D2)；

所述缓冲电容(C1)的一端与开关管(Q)漏极相连，另一端与第二二极管(D2)的正极相连；

所述第二二极管(D2)的负极与输入端正极相连。

4.根据权利要求3所述的高效率DC/DC变换器，其特征在于，所述缓冲电路，还包括：第一二极管(D1)和谐振电感(L1)；

所述第一二极管(D1)的负极与缓冲电容(C1)的另一端相连，正极与谐振电感(L1)的一端相连；

所述谐振电感(L1)的另一端与输入端负极相连。

5.根据权利要求4所述的高效率DC/DC变换器，其特征在于，所述缓冲电路的谐振参数满足：

式中：L₁中为谐振电感(L1)的电感值，C₁为缓冲电容(C1)的电容值，f_s为开关管(Q)的开关频率，α为开关管(Q)的频率系数，满足0α1。

6.根据权利要求4所述的高效率DC/DC变换器，其特征在于，所述缓冲电容(C1)的电容值C₁满足：

式中：Vo为输出端电压，I_L为储能电感(L)的输入电流，L_D为开关管(Q)漏极寄生电感，L_S为开关管(Q)源极寄生电感，L_loop为回路寄生电感，C_GD和C_DS分别为开关管(Q)栅极-漏极寄生电容和漏极-源极寄生电容，V_DSmax为最大漏源极电压。

7.根据权利要求6所述的高效率DC/DC变换器，其特征在于，所述缓冲电容(C1)的电容值C₁和谐振电感(L1)的电感值L₁满足：

式中，I_Qmax为开关管(Q)允许通过的最大电流，Vc₁为缓冲电容(C1)上的电压。

8.根据权利要求2所述的高效率DC/DC变换器，其特征在于，所述储能电感(L)的输入电流计算公式为：

式中，D为开关管(Q)的占空比，Vo为输出端电压，η为DC/DC变换器的转换效率，P_in为输入端输入功率；

所述储能电感(L)的电感值满足：

式中，Vi为输入端两端电压，r为储能电感(L)的输入电流纹波，f_s为开关管(Q)的开关频率，I_L为储能电感(L)的输入电流。

9.根据权利要求8所述的高效率DC/DC变换器，其特征在于，所述输出端的输出电流计算公式为：

式中，U为滤波电容(C)的输出电压。

所述滤波电容(C)的电容值满足：

式中，μ为滤波电容(C)的输出电压纹波。

10.根据权利要求1所述的高效率DC/DC变换器，其特征在于，所述开关管(Q)为碳化硅MOSFET管。