[发明专利]高效率DC/DC变换器

说明书

本发明涉及电力电子功率变换领域，尤其涉及高效率DC/DC变换器，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和LC振荡电路；所述缓冲电路，用于减缓开关管源极和漏极两端电压的上升速度。本发明能够抑制开关管关断时的电压尖峰，从而避免击穿现象。

技术领域

本发明涉及电力电子功率变换领域，尤其涉及高效率DC/DC变换器。

背景技术

DC/DC变换器中开关管为核心部件，众多的实验研究认为，开关管在高频开关过程中，容易受到米勒效应影响，引起栅极电压振荡而导致其误开通或栅源极击穿，进而增加开关损耗，严重时损坏开关管。

传统的方法是利用RC缓冲电路，但是在高频的情况下，开关管的振荡依然严重，不但损耗大，而且易发生击穿现象。

发明内容

本发明提供的高效率DC/DC变换器，能够解决现有技术问题，抑制开关管关断时的电压尖峰，从而避免击穿现象。

本发明提供的高效率DC/DC变换器，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和LC振荡电路；

所述缓冲电路，用于减缓开关管源极和漏极两端电压的上升速度。

进一步地，所述LC振荡电路包括：储能电感、滤波电容和续流二极管；

所述开关管通过储能电感与输入端并联；

所述滤波电容并联在开关管与输出端之间；

所述储能电感一端与输入端正极相连，另一端与开关管漏极相连；

所述续流二极管的正极开关管漏极相连，负极与输出端的正极相连。

更近一步地，所述缓冲电路，包括：缓冲电容和第二二极管；

所述缓冲电容的一端与开关管漏极相连，另一端与第二二极管的正极相连；

所述第二二极管的负极与输入端正极相连。

再进一步地，所述缓冲电路，还包括：第一二极管和谐振电感；

所述第一二极管的负极与缓冲电容的另一端相连，正极与谐振电感L1的一端相连；

所述谐振电感的另一端与输入端负极相连。

还进一步地，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。

在上述技术方案中，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。

优选地，所述缓冲电容的电容值C₁和谐振电感的电感值L₁满足：