电源变换器及开关电源装置的制造方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及开关电源技术领域，尤其涉及一种电源变换器及开关电源装置。
【背景技术】
[0002]目前，降压型直流电源变换器因其电路工作频率高，电路比较稳定而得到广泛应用。
[0003]现有的降压型直流电源变换器基本上是采用脉宽调制模式进行驱动，因此，不管其供电的负载是处于重载模式，还是处于轻载模式下，输出电感都是工作在电流连续模式(CCM)，即电感电流始终大于零。在电感电流连续模式下时，开关管的导通周期(频率)不变，与时钟频率相同，电源变换器仅是通过调节输出占空比，来达到调节电路的输出功率的目的。
[0004]而开关管每次导通或者关断时，都需要消耗一定的功耗，如果能够减少开关管的导通次数，又能保证负载正常工作，那么就可以实现降低电路损耗的目的，但是现有并没有相应的方法去解决降压型直流电源变换器的开关损耗问题。
【发明内容】
[0005]本发明的主要目的在于提供一种电源变换器，旨在降低降压型直流电源变换器的开关损耗，并提尚轻载效率。
[0006]为实现上述目的，本发明提供一种电源变换器，该电源变换器包括串联连接于一供电电源和地之间的主开关和续流开关、连接于所述主开关和续流开关的连接节点上的储能输出电路及驱动所述主开关和续流开关按照预设的时钟频率切换导通的驱动电路，所述主开关在导通时，使所述储能输出电路处于充电储能状态和输出状态；所述续流开关在导通时，使所述储能输出电路处于输出状态；所述储能输出电路处于输出状态时，给负载提供工作电压；
[0007]所述电源变换器还包括检测电路及反馈电路，所述检测电路的信号采集端与所述主开关和续流开关的连接节点连接，所述检测电路的输出端与所述驱动电路连接；所述反馈电路的信号采集端与所述储能电路的输出端连接，所述反馈电路的输出端与所述驱动电路的反馈端连接；
[0008]其中，所述检测电路，用于检测所述主开关和续流开关的连接节点上的电压，并在所述连接节点上的电压大于零时，输出第一控制信号至所述驱动电路，以使所述驱动电路控制所述续流开关从导通状态转变为关断状态，并通过所述储能输出电路储存的电压维持所述负载正常工作；
[0009]所述反馈电路，用于检测所述储能输出电路储存的电压，并在所述储能输出电路储存的电压小于第一预设电压值时，输出触发信号至所述驱动电路，以使所述驱动电路控制所述主开关从关断状态转变为导通状态，重新给所述储能装置充电储能。
[0010]优选地，所述负载包括供电端和接地端，所述供电端与所述储能输出电路的输出端连接，所述负载的接地端接地；所述储能输出电路包括第一电感及第一电容，所述第一电感的输入端与所述主开关和续流开关的连接节点连接，所述第一电感的输出端和第一电容的第一端连接，且所述第一电感的输出端和所述第一电容的第一端相连接的一端为所述储能输出电路的输出端；所述第一电容的第二端接地。
[0011]优选地，所述反馈电路包括第一电阻及第二电阻，所述第一电阻的第一端连接于所述储能输出电路的输出端和所述负载的供电端之间，所述第一电阻的第二端经所述第二电阻连接到地；所述第一电阻和所述第二电阻的连接节点为所述反馈电路的输出端。
[0012]优选地，所述驱动电路包括控制器、PffM控制电路及逻辑电路；所述PffM控制电路具有输入第一基准电压信号的第一端、输入第二基准电压信号的第二端；所述逻辑电路具有与所述PWM控制电路的输出端连接的第一端、用于接收所述第一控制信号的第二端、用于输入预设的时钟频率信号的第三端及输出端；所述逻辑电路的输出端与所述控制器连接；所述PWM控制电路，用于在所述逻辑电路接收到所述第一控制信号时，输出第一触发信号至所述控制器，以使所述控制器控制所述续流开关从导通状态转变为关断状态；所述PWM控制电路还用于在所述反馈电路反馈的结果为所述储能输出电路储存的电压小于第一预设电压值时，输出第二触发信号，并经过所述逻辑电路进行逻辑处理后输出至控制器，以使所述控制器控制所述主开关从关断状态转变为导通状态，重新给所述储能输出电路充电储能。
[0013]优选地，所述PffM控制电路包括误差放大器和第一电压比较器；所述逻辑电路包括第一与非门、第二与非门、第一反相器及第一触发器；所述误差放大器的正向输入端输入所述第一基准电压信号，所述第一电压比较器的正向输入端输入所述第二基准电压信号，所述第一触发器的时钟输入端输入所述预设的时钟频率信号；所述控制器包括第一驱动脚、第二驱动脚、第一输入脚及第二输入脚，所述第一驱动脚与所述主开关的受控端连接，所述控制器的第二驱动脚与所述续流开关的受控端连接，所述控制器的第一输入脚与所述第一触发器的输出端连接，所述控制器的第二输入脚与所述检测电路的输出端连接；所述误差放大器的反向输入端为所述驱动电路的反馈端，所述误差放大器的输出端与所述第一电压比较器的反向输入端连接；所述第一电压比较器的输出端与所述第一与非门的第一输入端连接，所述第一与非门的第二输入端与所述第二与非门的输出端连接，所述第一与非门的输出端经所述第一反相器与所述第一触发器的触发端连接；所述第二与非门的第一输入端与所述第一触发器的输出端连接，所述第二与非门的第二输入端与所述检测电路的输出端连接。
[0014]优选地，所述驱动电路还包括电流采样模块，所述电流采样模块的第一采集端与所述主开关的输入端连接，所述电流采样模块的第二采集端与所述主开关的输出端连接；所述电流采样模块采集所述主开关的输入端和输出端的电流信号，并输出与所述电流信号对应的电压信号；所述第一电压比较器的同向输入端与所述电流采样模块的输出端连接，以接收所述电流采样模块输出的电压信号，并作为所述第二基准电压信号。
[0015]优选地，所述检测电路包括第一直流电源、第一开关检测装置、电流镜电路、第一采样电路、第二采样电路、比较输出电路，所述电流镜电路包括启动端、输入端、第一输出端、第二输出端，所述电流镜电路的启动端与一外接电源连接，所述电流镜电路的输入端与所述第一直流电源连接，所述电流镜电路的第一输出端与所述第一采样电路连接，所述电流镜电路的第二输出端与所述第二采样电路连接；所述第一开关检测装置包括第一检测端、第二检测端和控制端，所述第一开关检测装置的第一检测端与所述主开关和续流开关的连接节点连接；所述第一开关检测装置的第二检测端与所述续流开关的受控端连接；所述第一开关检测装置的第一控制端与所述第一采样电路连接，所述第一开关检测装置的第二控制端与所述第二采样电路连接；其中，所述第一开关检测装置在检测到所述续流开关的受控端上的电压为高电平，且在检测到所述主开关和续流开关的连接节点上的电压大于零时，控制所述电流镜电路工作在第一输出模式，使所述第二采样电路采样到的电压值大于所述第一采样电路采样到的电压值；所述比较输出电路在所述第一采样电路采样到的电压大于所述第二采样电路采样到的电压时，输出所述第一控制信号。
[0016]优选地，所述第一开关检测装置包括第二反相器、第一开关管、第二开关管及第七开关管；所述电流镜电路包括第三开关管、第四开关管、第五开关管及第六开关管；所述比较输出电路包括第二电压比较器、第二触发器及第三反相器；所述第一采样电路包括第三电阻和第五电阻；所述第二采样电路包括第四电阻和第六电阻；所述第二反相器的输入端与所述续流开关的受控端连接，所述第二反相器的输出端与所述第一开关管的栅极连接；所述第一开关管的漏极接地，所述第一开关管的源极与所述第二开关管的漏极连接；所述第二开关管的栅极与所述续流开关的受控端连接，所述第二开关管的源极与所述主开关和续流开关的连接节点连接；所述第三开关管的栅极、所述第四开关管的栅极、所述第五开关管的栅极和所述第六开关管的栅极互连，且互连后与一控制所述第三开关管、第四开关管、第五开关管和第六开关管导通的外接电源连接；所述第三开关管的源极、所述第四开关管的源极、所述第五开关管的源极和所述第六开关管的源极互连，且互连后与所述第一直流电源连接，所述第三开关管的漏极与所述栅极连接；所述第四开关管的漏极与所述第三电阻的第一端连接；所述第五开关管的漏极与所述第七开关管的源极连接；所述第六开关管的漏极分别与所述第四电阻的第一端和第七开关管的漏极连接；所述第七开关管的栅极与所述续流开关的栅极连接；所述第三电阻的第二端与所述第五电阻的第一端连接；所述第五电阻的第二端与所述第一开关管的源极和所述第二开关管的漏极分别连接；所述第四电阻的第二端经所述第六电阻连接到地；所述第二电压比较器的正向输入端与所述第三电阻和第五电阻的连接节点连接，所述第二电压比较器的反向输入端与所述第四电阻和第六电阻的连接节点连接，所述第二电压比较器的输出端与所述第二触发器的输入端连接；所述第二触发器的触发端输入一外部触发信号，所述第二触发器的输出端与所述第三反相器的输入端连接，所述第三反相器的输出端为所述检测电路的输出端。
[0017]优选地，所述检测电路还包括用于触发所述主开关关断的延时模块，所述延时模块的输入端与所述控制器的第一输出脚和所述主开关的受控端分别连接，所述延时模块的输出端与所述第二触发器的触发端连接；所述延时模块用于所述主开关开启时，输出延时信号，以控制所述述检测电路在预设时间后输出所述第一控制信号。
[0018]优选地，所述延时模块包括储能装置和与该储能装置连接的第二开关检测装置，所述储能装置用于在所述第二开关检测装置检测到所述主开关开启时，进行储能，并在储能电压大于预设电压值时，输出所述延时信号。
[0019]优选地，所述第二开关检测装置包括第二直流电源、第四反相器、第五反相器、第八开关