多输出dc/dc变换器和具有多输出dc/dc变换器的电源的制作方法_2

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四实施方式的多输出DC/DC变换器的电路图。
[0052]图10为示出根据第五实施方式的多输出DC/DC变换器的电路图。
[0053]图11和图12为示出包括根据第六实施方式的多输出DC/DC变换器的电源的电路图。
【具体实施方式】
[0054]在实施方式的以下描述中,将理解的是,当层(膜)、区域、图案或结构被称为在基板、另一层(膜)、区域、垫或图案“之上”或“之下”时,该层(膜)、区域、图案或结构可以“直接地”或“间接地”在其它的层(膜)、区域、图案或结构上,或者还可以存在一个或更多个中间层。参照附图描述每个层的这种位置。
[0055]在下文中,将参照附图来描述根据实施方式的多输出DC/DC变换器和具有该多输出DC/DC变换器的电源。虽然参照实施方式的多个说明性实施方式描述了实施方式,然而应当理解的是,本领域的技术人员能够想到许多其它的修改和实施方式将落在本公开内容的精神和原理的范围内。为了方便或清楚的目的,可以放大附图中示出的设备的厚度和尺寸。贯穿本说明书,相同的附图标记表示相同的元件。
[0056]图4为示出根据实施方式的多输出DC/DC变换器的电路图。
[0057]参照图4,根据实施方式的多输出DC/DC变换器100可以包括变压器T、浪涌吸收单元200、能量转换单元300、输出单元400和开关SI。
[0058]在下文中,将描述多输出DC/DC变换器100的元件之间的连接。浪涌吸收单元200可以连接至匝数比为η的变压器T的一次端口。能量转换单元300可以连接至浪涌吸收单元200,并且开关SI的一个端子可以连接至变压器T的一次侧的一个端子。
[0059]浪涌吸收单元200可以包括彼此串联连接的电容器Cl和二极管D1。
[0060]具体地,二极管Dl的阳极可以连接至变压器T而二极管Dl的阴极可以连接至电容器Cl。电容器Cl的一个端子可以连接至二极管Dl的阴极而电容器Cl的另一端子可以连接至变压器T。
[0061]能量转换单元300可以连接至浪涌吸收单元200的电容器Cl的两个端子。S卩,能量转换单元300可以并联连接至电容器Cl。
[0062]输入电压Vi可以施加在变压器T的一次侧的另一端子与开关SI的另一端子之间。
[0063]输入电压Vi可以为DC (直流)电力,即,通过使AC电力经过整流器(未示出)和滤波器而整流的直流电力。
[0064]变压器T的二次端口可以连接至输出单元400。虽然输出单元400被配置成如同降压型正激变换器一样来操作,但是输出单元400可以被配置成如同降压-升压型反激变换器一样来操作(下面将对其进行详细描述)。
[0065]开关SI可以包括IGBT (绝缘栅双极型晶体管)或MOSFET,但是实施方式不限于此,在任意电路器件被操作为开关的情况下,可以使用该任意电路器件作为开关Si。
[0066]另外,如附图所示,开关SI为N沟道增强型MOSFET,该N沟道增强型MOSFET的漏极连接至变压器T而其源极连接至输入电源的一个端子。
[0067]在下文中,将描述多输出DC/DC变换器100的操作。浪涌吸收单元200可以吸收存储在变压器T的漏电感中的能量。
[0068]浪涌吸收单元200的电容器Cl可以吸收存储在变压器T的漏电感中的能量,并且可以将该能量供应至能量转换单元300。
[0069]能量转换单元300可以接收存储在浪涌吸收单元200的电容器Cl中的能量作为能量转换单元300的输入,并且可以将所施加的能量转换成新的输出电压。
[0070]输出单元400可以接收来自变压器T的二次侧的能量,并且可以根据降压型或降压-升压型来提供适合的输出。
[0071]因而,根据实施方式的输出单元400可以输出第一输出,并且能量转换单元300可以输出第二输出,使得能够实现多输出。
[0072]具体地,与根据现有技术的通过电阻器R来消耗存储在电容器C中的能量的阻尼电路21相比,根据实施方式的能量转换单元300通过使用在浪涌吸收单元200中存储的能量来生成第二输出,使得可以提高能量效率。
[0073]<第一实施方式>
[0074]在下文中,将参照具体电路来描述根据第一实施方式的多输出DC/DC变换器100的操作。
[0075]图5为示出根据第一实施方式的包括反激变换器的多输出DC/DC变换器的电路图。图6为示出根据第一实施方式的根据开关的操作施加至该开关的两个端子的电压的波形图。
[0076]参照图5,根据第一实施方式的多输出DC/DC变换器100可以包括反激变换器500。反激变换器500可以操作为利用少量电路器件获得高输出电压的放大器,该反激变换器500可以通过变压器来实现系统电路隔离,并且可以执行与匝数比成比例的电压放大。
[0077]实现有反激变换器500的多输出DC/DC变换器100可以包括第一反激变换器500和第二反激变换器300。第一反激变换器500可以包括用于生成第二输出电压Vo2的第一变压器Tl、包括第一电容器Cl和第一二极管Dl的浪涌吸收单元200、以及与第一变压器Tl的二次侧连接的输出单元400。用作与第一反激变换器500的浪涌吸收单元200连接的能量转换单元(图3中附图标记300)的第二反激变换器300可以执行与第一反激变换器相同的功能。
[0078]作为升压变换器,虽然第一反激变换器500和第二反激变换器300可以执行相同的功能,然而,由于第一反激变换器500使用输入电力Vi作为能源而第二反激变换器300使用浪涌吸收单元200的能量作为能源,所以第一反激变换器500与第二反激变换器300之间存在差异。
[0079]另外,第一反激变换器500和第二反激变换器300分别包括第一开关SI和第二开关S2,并且可以通过单个控制器(未示出)或相互不同的控制器(未示出)来控制第一反激变换器500和第二反激变换器300。
[0080]上述控制器可以包括PWM控制单元和栅极驱动单元。当第一开关SI和第二开关S2为MOSFET时,上述控制器可以向栅极提供控制信号。
[0081]当第一开关SI和第二开关S2接通时,电压可以被感应至第一变压器Tl和第二变压器T2的二次绕组,该电压的极性与施加至第一变压器Tl和第二变压器T2的一次绕组的电压的极性相反。
[0082]S卩,可以将具有与输入电压Vi的极性相反极性的电压感应至第一变压器Tl的二次绕组,并且将具有与施加至浪涌吸收单元200的电容器Cl的两个端子的电压的极性相反极性的电压感应至第二变压器T2的二次绕组。
[0083]由于将具有与第一变压器Tl和第二变压器T2的一次绕组的电压的极性相反极性的电压感应至第一变压器Tl和第二变压器T2的二次绕组,所以第一反激变换器500的第二二极管D2和第二反激变换器300的第三二极管D3被反向偏置为开路,使得任何电流不流过第一反激变换器500和第二反激变换器300的二次绕组而电流仅流过第一反激变换器500和第二反激变换器300的一次绕组。
[0084]另外,由于电流仅流过第一反激变换器500和第二反激变换器300的一次绕组,所以能量被积累在磁化电感中。
[0085]然后,当第一开关和第二开关断开时,电压被感应至第一变压器Tl和第二变压器T2的二次绕组,该电压的极性与第一变压器Tl和第二变压器T2的二次绕组的先前状态下的极性相反。从而,第二二极管和第三二极管被接通,使得积累在第一变压器Tl和第二变压器T2的磁化电感中的能量被提供至负载。
[0086]然而,当第一开关和第二开关断开时,由于积累在漏电感中的能量操作为浪涌电压,所以该浪涌电压使浪涌吸收单元200的第一二极管Dl接通,使得通过第一二极管Dl利用存储在漏电感中的能量对第一电容器Cl充电。
[0087]然后,当再次接通第一开关SI和第二开关S2时,能量被充在磁化电感中,并且浪涌吸收单元200的第一电容器Cl的能量被用作第二反激变换器300的输入电力。
[0088]参照图6,在重复上述操作时,如图6所示,由于一旦断开第一反激变换器500的第一开关SI存储在漏电感中的能量就被浪涌吸收单元200吸收,所以可以降低涌入第一开关SI的两个端子中的火花型电压,并且同时可以使用存储在浪涌吸收单元200中的能量作为用于操作第二反激变换器300的能源。
[0089]当存储在第一电容器Cl中的能量被供应至能量转换单元300时,能量的传递速度可以随着从第一电容器Cl向能量转换单元300观察的电阻的值而变化。
[0090]S卩,当向能量转换单元300观察的电阻大时,可以迅速地释放存储在第一电容器Cl中的能量。
[0091]另外,由于吸收浪涌电压的程度可以随着第一电容器Cl的电容变化,所以可以通过控制第一电容器Cl的电容来将
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