降压变换器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明实施例涉及电路领域，更具体地，涉及一种降压变换器。
【背景技术】
[0002]常见的降压变换器，例如，Buck电路，用于将高电压转换成低电压。例如，Buck电路主要包括续流二极管、开关管和电感，其中续流二极管、开关管是造成效率损失的主要元件。续流二极管的损耗包括导通损耗与恢复损耗，开关管的损耗包括导通损耗与开关损耗。
[0003]在Buck电路中，开关管的输出端(例如，漏极)与续流二极管的负极相连接，并且与电感相连接，即开关管与续流二极管串联连接，续流二极管与电感并联连接。开关管可以通过驱动电路控制开关管的导通时间，以控制电感的降压，从而实现高电压到低电压的转换，当开关管关断时，可以通过续流二极管释放电感上的电流。
[0004]在上述技术方案中，由于续流二极管与开关管串联连接，且续流二极管上的电压降很小(例如，IV)，因此，开关管上的电压降接近输入电压，因此必须选用截止电压较大的开关管，这样，使得开关损耗和导通损耗较大，从而使得降压变换器的转换效率较低。
【发明内容】
[0005]本发明一方面提供了一种降压变换器，能够减小开关管上的电压降。
[0006]本发明包括:开关管，与降压变换器的输入端连接，用于在驱动信号的控制下导通和关断；变压器，包括第一线圈和第二线圈，第二线圈连接在开关管与降压变换器的输出端之间，用于在开关管导通时储存能量，第一线圈与第二线圈相耦合，用于释放第二线圈储存的能量；续流元件，与变压器的第一线圈连接，用于在开关管导通时截止，并且在所述开关管关断时为所述第一线圈释放能量提供通路。
[0007]结合第一方面，在第一种可能的实现方式下，变压器为自耦合变压器，第一线圈为自耦变压器的线圈一部分，第二线圈为自耦变压器的线圈的另一部分，自耦变压器的线圈的一端与降压变换器的输出端连接，自耦变压器的线圈的中间抽头与开关管的输出端连接，自耦变压器的线圈的另一端与续流元件的一端相连接，续流元件的另一端接地。
[0008]结合第一方面，在第二种可能的实现方式下，变压器为双绕组变压器，第二线圈的一端与降压变换器的输出端连接，第二线圈的另一端与开关管的输出端连接，第一线圈的一端与续流元件的一端连接，第一线圈的另一端与开关管的输出端连接。
[0009]结合第一方面，在第三种可能的实现方式下，变压器为双绕组变压器，第二线圈的一端与降压变换器的输出端连接，第二线圈的另一端与开关管的输出端连接，第一线圈的一端与续流元件的一端连接，第一线圈的另一端与降压变换器的输入端相连接。
[0010]结合第一方面，在第四种可能的实现方式下，变压器为双绕组变压器，第二线圈的一端与降压变换器的输出端连接，第二线圈的另一端与开关管的输出端连接，第一线圈的一端与续流元件的一端连接，第一线圈的另一端与降压变换器的输出端相连接。
[0011]结合第一方面或上述任何一种可能的实现方式，在第五种可能的实现方式下，第一线圈与第二线圈的匝数比为M:N，其中M>N，M和N均为正数。
[0012]结合第五种可能的实现方式，在第六种可能的实现方式下，M为3，N为I ;或者，所述M为2,所述N为I ;或者，M为1.4, N为I ;或者，M为6, N为I。
[0013]结合第五种可第六种可能的实现方式下，在第七种可能的实现方式下，开关管的截止电压由下列公式来确定:v = Vin-Vout*M/ (M+N)，其中V为开关管两端的电压，Vin为降压变换器的输入电压，Vout为降压变换器的输出电压，M为第一线圈的匝数，N为第二线圈的匝数，M和N均为正数。
[0014]结合第五种至第七种可能的实现方式中的任一种可能的实现方式，在第八种可能的实现方式下，续流元件的电流由下列公式来确定:Id = Imos*N/(M+N)，其中Id为流过所述续流元件的电流，Imos为流过开关管的电流。
[0015]结合第一方面或上述任何一种可能的实现方式，在第九种可能的实现方式下，开关管为场效应晶体管，续流元件为续流二极管或续流场效应晶体管。
[0016]本发明的技术方案采用变压器来替代降压变换器中的电感，使得开关管与续流元件不再直接相连接，而是在开关管与续流元件之间连接有变压器的线圈。由于变压器的线圈起到了分压的作用，使得采用变压器的降压变换器中的开关管关断时的承受的电压减小，因此，能够选择击穿电压较小的开关管，从而能够减小开关管的开断损耗和导通损耗，提高降压变换器的转换效率。
【附图说明】
[0017]为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0018]图1是根据本发明的实施例的一种降压变换器的示意性电路框图。
[0019]图2是根据本发明的另一实施例的降压变换器的示意性电路图。
[0020]图3是根据本发明的又一实施例的降压变换器的示意性电路图。
[0021]图4是根据本发明的再一实施例的降压变换器的示意性电路图。
[0022]图5是根据本发明的又一实施例的降压变换器的示意性电路图。
【具体实施方式】
[0023]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0024]本发明的实施例的降压变换器可以用于变换器、稳压器、开关电源等，用于为电子产品提供工作电压，并保证电子产品的电源系统稳定和可靠地工作。
[0025]图1是根据本发明的实施例的一种降压变换器100的示意性电路框图。降压变换器100可以包括开关管110、续流元件120和变压器130。
[0026]开关管110与降压变换器100的输入端Vinl连接，用于在驱动信号的控制下导通和关断。
[0027]例如，开关管110可以包括栅极、源极和漏极，开关管110的源极与降压变换器100的输入端Vinl，即与电源DCl相连接。开关管110的栅极接收驱动电路(或控制电路)输出的驱动信号(或控制信号)。
[0028]变压器130包括第一线圈和第二线圈，第二线圈连接在开关管110与降压变换器100的输出端Voutl之间，用于在开关管110导通时储存能量，第一线圈与第二线圈相耦合，用于释放第二线圈储存的能量。
[0029]例如，变压器可以是自耦变压器，本发明的实施例对此不作限定，变压器可以是其它类型的变压器，例如，双绕组变压器。变压器130的第二线圈与开关管110的漏极连接。这里，第一线圈与第二线圈耦合的方式可以是磁耦合(例如，对双绕组变压器而言)，也可以是直接连接(例如，对自耦变压器而言)。
[0030]续流元件120与变压器130的第一线圈连接，用于在开关管110导通时截止，并且在开关管110关断时为第一线圈释放能量提供通路。
[0031]续流元件120可以接地，用于在开关管110关断时释放第一线圈释放的能量。例如，开关管为场效应管。应理解，本发明的开关管可以但不限于金属氧化物半导体场效应晶体管(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor, MOSFET)、绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor, IGBT)、集成门极换流晶闸管(IntegratedGate