復旦大學任俊彥獲國家專利權
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龍圖騰網獲悉復旦大學申請的專利一種混合型架構的BUCK_DC-DC降壓變換器獲國家發明授權專利權,本發明授權專利權由國家知識產權局授予,授權公告號為:CN114977810B 。
龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-08-12發布的發明授權授權公告中獲悉:該發明授權的專利申請號/專利號為:202210626683.6,技術領域涉及:H02M3/158;該發明授權一種混合型架構的BUCK_DC-DC降壓變換器是由任俊彥;薛衛東設計研發完成,并于2022-06-04向國家知識產權局提交的專利申請。
本一種混合型架構的BUCK_DC-DC降壓變換器在說明書摘要公布了:本發明屬于集成電路技術領域,具體為一種混合型架構的BUCK_DC?DC降壓變換器。本發明降壓變換器包括12個功率開關、5個開關電容、兩個開關電感和一個輸出電容,輔助以控制系統和驅動系統;本發明利用開關電容降低輸入電壓對功率開關的電壓壓力,同時利用開關電感提供輸出電流能力,利用模式控制實現高壓輸入電壓轉換為具有高轉換效率、高功率密度、強帶載能力的低電壓輸出。本發明采用更低耐壓的功率開關實現高壓輸入轉換,大幅減小功率開關的尺寸,降低功率開關的損耗,提高其轉換效率;采用混合型架構,可大幅降低電感值,提高系統的功率密度。本發明解決了傳統半橋BUCK_DC?DC在高壓輸入低壓輸出中面臨的問題,具有廣闊的應用前景。
本發明授權一種混合型架構的BUCK_DC-DC降壓變換器在權利要求書中公布了:1.一種混合型架構的BUCK_DC-DC降壓變換器,其特征在于,包括若干功率開關,以及五個開關電容和兩個開關電感;利用開關電容來降低輸入電壓對功率開關的電壓壓力,同時利用開關電感提供輸出電流能力;利用模式控制,包括基于脈沖寬度控制的電壓模式或電流模式控制,或基于恒定導通時間控制的電壓模式或電流模式控制,或基于紋波控制的電壓模式控制,實現高壓輸入電壓轉換為具有高轉換效率,高功率密度,強帶載能力的低電壓輸出; 具體包括:十二個功率開關,五個開關電容,兩個開關電感,一個輸出電容;輔助以控制系統和驅動系統;其中: 輸入端接第一功率開關漏極,第一功率開關源極接到存儲三分之二輸入電壓的第一開關電容正極,使得第一功率開關只受三分之一輸入電壓壓力; 第一功率開關源極接到第二功率開關的漏極,第二功率開關源極接到存儲三分之一輸入電壓的第二開關電容正極,使得第二功率開關只受三分之一輸入電壓壓力; 第二功率開關的源極接到第三功率開關的漏極,第三功率開關的源極接到存儲十二分之三輸入電壓的第三開關電容正極,使得第三功率開關只受十二分之一輸入電壓壓力; 第三功率開關源極同時接到第四功率開關、第五功率開關和第八功率開關的漏極,第四功率開關的源極接到第二開關電容的負極和第六功率開關的漏極,其只承受三分之一輸入電壓壓力; 第五功率開關的源極接第一開關電容的負極和第七功率開關的漏極,其只承受三分之一輸入電壓壓力; 第六功率開關和第七功率開關的源極接到地GND,其只承受三分之一輸入電壓壓力; 第八功率開關源極接到存儲十二分之二輸入電壓的第四開關電容的正極和第九功率開關的漏極,其只承受十二分之一輸入電壓壓力; 第九功率開關的源極接到第十功率開關的漏極和存儲十二分之一輸入電壓的第五開關電容的正極,其只承受十二分之一輸入電壓壓力; 第十功率開關的源極接到第十二功率開關的漏極和第二開關電感的輸入,其只承受十二分之一輸入電壓壓力; 第十一功率開關的漏極接到第三開關電容,第五開關電容的負極和第一開關電感的輸入級,其只承受十二分之一輸入電壓壓力; 第十二功率開關的漏極接到第四開關電容的負極和第二開關電感的輸入極,源極接地GND,其只承受十二分之一輸入電壓壓力; 第一開關電感和第二開關電感的輸出極都與負載電容的正極連接,給負載提供電荷。
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