[发明专利]一种微型小功率混合集成电路及其变换器

说明书

本发明提出一种微型小功率混合集成电路及其变换器。所述混合集成电路包括第一变换组件和第二变换组件；第一变换组件包括输入电路、变换电路、输出电路以及反馈电路；变换电路包括变压器和多个开关器件；输出电路包括整流电路和滤波电路；第二变换组件包括输入单元、逆变单元、谐振单元、变压器组合单元、整流单元、输出单元以及反馈单元。混合变换器包括AC/DC变换器与DC‑DC变换器；AC/DC变换器与DC‑DC变换器通过前置控制电路连接。前置控制电路通过基准源电路连接至第一反馈支路和第二反馈支路；第一反馈支路的输入端通过所述偏置电路连接所述第二反馈支路的输出端。本发明实现了混合AC/DC及DC‑DC变换。

技术领域

本发明属于变换器与开关电源技术领域，尤其涉及一种微型小功率混合集成电路及其变换器。

背景技术

日常生活中所用的电能是来自电网中的交流电，但实际上大多数的电子设备，例如电脑及其外部设备、计算器、电视机、LED照明设备和Hi-Fi设备，及各种电子仪器都是由直流电源供电的。直流电源可以是电池或者有源电源。大多数这类设备要求的不仅是经过有效滤波和稳压后的电压，而且在设备运行中需要转换成一定的电压值。

开关电源是在小到消费类电子如手机、MP3，大到航空航天等领域都有非常广泛的应用的一种电力电子装置。这是因为，电子系统需要电源系统提供能量。日常生活中大多数电能都来自市电(高压交流电)。然而电子系统对电源的要求不尽相同，如目前的小型电子系统往往要求1V至5V的低压直流电源供电。因此，一般情况下市电要经过转换才能合乎电子系统使用的需要，如通过AC/DC转换器。

同时，各种用电池供电的设备如手机、数字播放器、便携游戏机等功能越来越强大，所消耗的电能也越来越多，它们至少都需要一套电池和工作电压相互转换的DC/DC电源转换器；此外，在直流电网中，大容量DC/DC变换器是进行不同电压等级互联、大规模可再生能源汇集以及实现中压直流配电网向低压直流微网发展所不可缺少的关键设备。

发明人发现，现有的AC/DC变换器在安全保护和反馈控制方面仍存在较大缺陷，尤其是在小功率微电路的应用上，现有的AC/DC变换器不能适应功率变化需求，不能输出稳定的直流低电压；同时，现有的DC/DC变换器在安全保护和反馈控制方面也存在较大缺陷，尤其是在小功率微电路的应用上，现有的DC/DC变换器不能适应功率变化需求，不能输出稳定的低电压；此外，从交流端到用电设备端涉及的AC-DC、DC-DC变换通常涉及多个模块，现有技术并未涉及混合变换的统一集成架构。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提出一种微型小功率混合集成电路及其变换器。所述混合集成电路包括第一变换组件和第二变换组件；第一变换组件包括输入电路、变换电路、输出电路以及反馈电路；变换电路包括变压器和多个开关器件；输出电路包括整流电路和滤波电路；第二变换组件包括输入单元、逆变单元、谐振单元、变压器组合单元、整流单元、输出单元以及反馈单元。混合变换器包括AC/DC变换器与DC-DC变换器；AC/DC变换器与DC-DC变换器通过前置控制电路连接。前置控制电路通过基准源电路连接至第一反馈支路和第二反馈支路；第一反馈支路的输入端通过所述偏置电路连接所述第二反馈支路的输出端。本发明实现了混合AC/DC及DC-DC变换。

在本发明中，所述第一变换组件执行AC-DC变换，所述第二变换组件执行DC-DC变换。第一变换组件和第二变换组件在部分结构上存在相似之处，为便于区分，在第一变换组件中，各个功能模块使用“电路”描述，在第二变换组件中，各个功能模块使用“单元”描述；某些情况下，二者混用，但是针对某一个具体的变换组件来说，由于两个变换组件的结构相对独立，所以，部分情况下的混用，也不影响本领域技术人员对各自实现方案的正确理解。

具体的，所述第一变换组件包括输入电路、变换电路、输出电路以及反馈电路；所述变换电路包括变压器和多个开关器件；所述输出电路包括整流电路和滤波电路；

所述第二变换组件包括输入单元、逆变单元、谐振单元、变压器组合单元、整流单元、输出单元以及反馈单元；