專利名稱：一種限流條件下實現瞬時大電流的電源裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種電源裝置，特別涉及一種在限流條件下實現瞬時大電流的電源裝置。
背景技術：
現在，很多模塊或者設備在應用中需要瞬時大電流，而為模塊或者設備供電的電
源的額定電流是有限的，所以，一般需要一個儲能電容能在瞬時提供所需的電流。 如圖1所示，現有的電源裝置的系統工作方式中，VIN表示輸入電壓，VC表示儲能
電容電壓，V0UT表示輸出電壓，C表示儲能電容，Current Limit表示限流模塊，BUCK表示
開降壓型的直流轉換的開關電源，Load表示需要供電的負載。 電源裝置的正常工作狀態的正常電流為從輸入電壓VIN流通到輸出電壓VOUT的 電流Il，當電源裝置需要瞬時大電流時，除了從輸入電壓VIN流通到輸出電壓VOUT的電流 II夕卜，還包含有一個從儲能電容電壓VC流通到輸出電壓VOUT的電流12，隨著電流12的釋 放儲能電容電壓VC的電壓會逐步降低。 以單個USB 口給上網卡供電為例，其中輸入電壓VIN為5V，輸出電壓V0UT為3. 6V， 單個USB端口的供電電流最大為500mA，即從輸入電壓VIN流通到輸出電壓VOUT的電流11 為500mA，為而上網卡瞬時需要的電流可以高達2A，持續時間0. 57ms，即上網卡需要的瞬時 大電流為2A。 根據DC/DC的輸入輸出電流電壓公式，滿足如下
VOIIN* n = V0UT*I0UT n表示DC/DC的效率
I IN = 11+12
AQ = AVC*C = 12* A t 儲能電容電壓VC會隨著電流I2的流出而變小，由于儲能電容電壓VC和輸出電壓
VOUT的壓差恰好接近效率，可以假設VC* n = VOUT， 于是IIN = IOUT = 2A 12 = IIN-I1 = 1. 5A C = 12* A t/AVC A VC < VIN-VOUT = 1. 4V C>0.61mF 通過上述計算可知，在上述例子中，理論上儲能電容C需要用l個700uF的大電容 才能保證單個USB 口給上網卡能提供持續O. 57ms的2A電流；而在實際使用中，由于儲能電 容C的體積和成本的綜合考慮(體積小的成本太高，成本低的體積太大)，儲能電容C采用 700uF的電容代價太大。 由于儲能電容C采用700uF的電容代價太大，而儲能電容C要采用更小的電容來 儲存更多的電能，就需要把儲能電容C的電壓升高，而目前耐壓不超過36V的低壓電容并不
曰蟲 卬貝o
因此，在限流模塊Current Limit與儲能電容C之間增加一個升壓型開關電源轉 換器BOOST是一個較好的解決方案，根據電容儲能公式E = QU/2 = CU2/2，儲存相同的能量， 電壓升高比電容升高更有效果。 如圖2所示，另一種現有的電源裝置的系統工作方式中，VIN表示輸入電壓，VC表 示儲能電容電壓，VOUT表示輸出電壓，C表示儲能電容，Current Limit表示限流模塊，BUCK 表示開降壓型的直流轉換的開關電源，Load表示需要供電的負載，BOOST表示升壓型開關 電源轉換器。 與圖l所示的現有的電源裝置不同，在圖2中通過一個5倍升壓的升壓型開關電 源轉換器BOOST給儲能電容C充電，在不考慮升壓型開關電源轉換器BOOST的轉換效率的 前提下，如果原來的儲能電容C需要700uF的電容提供瞬時大電流，現在則僅需700/(5*5) =28uF就可以儲存足夠的能量。 但是，雖然如圖2所示的結構能夠利用很小的儲能電容C儲存足夠的能量，但是不 足之處在于，限流模塊Current Limit會限制峰值電流，升壓型開關電源轉換器BOOST本身 的電流紋波大約為幾十到上百毫安，所以升壓型開關電源轉換器BOOST工作的平均電流就 低于限流模塊Current Limit限制的峰值電流幾十毫安，而升壓型開關電源轉換器BOOST 本身也有轉換效率，這樣，升壓型開關電源轉換器BOOST在正常工作時能輸出的功率就打 了很大的折扣，同時整個電源裝置的轉換效率還很低。
發明內容
本發明的目的在于提供一種限流條件下實現瞬時大電流的電源裝置，解決現有的 電源裝置所存在的不足和缺陷，采用更小的儲能電容，得到更高的工作效率和輸出功率。
本發明所解決的技術問題可以采用以下技術方案來實現 —種限流條件下實現瞬時大電流的電源裝置，它包括儲能電容、限流模塊、開關電 源和開關電源轉換器，其特征在于，輸入電壓通過所述限流模塊的第一輸出端依次連接所 述開關電源轉換器和所述開關電源的第一輸入端，所述開關電源的輸出端輸出輸出電壓并 與負載連接，所述儲能電容的一端連接在所述開關電源轉換器的輸出端和所述開關電源的 第一輸入端之間，所述儲能電容的另一端接地，所述限流模塊的第二輸出端與所述開關電 源的第二輸入端連接；在正常工作狀態時，由輸入電壓通過流經所述限流模塊的第二輸出 端和所述開關電源的第二輸入端至輸出電壓產生的第一電流為負載供電；在需要瞬時大電 流時，由輸入電壓通過流經所述限流模塊的第一輸出端、所述開關電源轉換器、所述開關電 源的第一輸入端至輸出電壓產生的第二電流及由所述儲能電容的儲能電容電壓流經所述 開關電源的第一輸入端至輸出電壓產生的第三電流為負載供電；在所述儲能電容儲能時， 由輸入電壓通過流經所述限流模塊的第一輸出端、所述開關電源轉換器、所述開關電源的 第一輸入端至輸出電壓產生的第二電流繼續給負載供電，由輸入電壓通過流經所述限流模 塊的第一輸出端和所述開關電源轉換器至所述儲能電容的儲能電容電壓給所述儲能電容 進行充電。 在本發明的一個實施例中，所述開關電源轉換器由電感Ll、開關SO和開關Sl構 成，所述開關電源由開關S2、開關S3、開關S4、電感L2和電容C2構成；輸入電壓分別連接 電感Ll的一端和開關S3的一端，電感Ll的另一端分別連接開關S0的一端和開關Sl的一端，開關SI的另一端接地，開關SO的另一端分別連接儲能電容CI的一端和開關S2的一端， 儲能電容CI的另一端接地，開關S3的另一端分別連接開關S2的另一端、開關S4的一端和 電感L2的一端，開關S4的另一端接地，電感L2的另一端連接電容C2的一端，電容C2的另 一端接地，由電感L2的另一端輸出輸出電壓。 在本發明的一個實施例中，所述開關電源轉換器由電感L1、肖特基二極管D1和 MOS開關Ml構成，所述開關電源由MOS開關M2、M0S開關M3、M0S開關M4、電感L2和電容C2 構成；輸入電壓分別連接電感Ll的一端和MOS開關M3的源端，電感Ll的另一端分別連接 肖特基二極管Dl的正極和M0S開關Ml的漏端，M0S開關Ml的源端接地，肖特基二極管Dl 的負極分別連接儲能電容Cl的一端和M0S開關M2的源端，儲能電容Cl的另一端接地，MOS 開關M3的漏端分別連接M0S開關M2的漏端、M0S開關M4的漏端和電感L2的一端，M0S開 關M4的源端接地，電感L2的另一端連接電容C2的一端，電容C2的另一端接地，由電感L2 的另一端輸出輸出電壓。 在本發明的一個實施例中，所述開關電源轉換器由電感L1、肖特基二極管D1和 M0S開關M1構成，所述開關電源由M0S開關M2、 M0S開關M3、肖特基二極管D2、電感L2和 電容C2構成；輸入電壓分別連接電感L1的一端和M0S開關M3的源端，電感L1的另一端分 別連接肖特基二極管D1的正極和M0S開關M1的漏端，M0S開關M1的源端接地，肖特基二 極管D1的負極分別連接儲能電容C1的一端和M0S開關M2的源端，儲能電容C1的另一端 接地，M0S開關M3的漏端分別連接M0S開關M2的漏端、肖特基二極管D2的負極和電感L2 的一端，肖特基二極管D2的正極接地，電感L2的另一端連接電容C2的一端，電容C2的另 一端接地，由電感L2的另一端輸出輸出電壓。 在本發明的一個實施例中，所述開關電源轉換器由電感L1、肖特基二極管D1和 M0S開關M1構成，所述開關電源由M0S開關M2、M0S開關M3、肖特基二極管D2、肖特基二極 管D3、電感L2和電容C2構成；輸入電壓分別連接電感L1的一端和M0S開關M3的源端，電 感L1的另一端分別連接肖特基二極管D1的正極和M0S開關M1的漏端，M0S開關Ml的源 端接地，肖特基二極管D1的負極分別連接儲能電容C1的一端和M0S開關M2的源端，儲能 電容Cl的另一端接地，M0S開關M3的漏端通過肖特基二極管D3分別連接M0S開關M2的 漏端、肖特基二極管D2的負極和電感L2的一端，肖特基二極管D2的正極接地，電感L2的 另一端連接電容C2的一端，電容C2的另一端接地，由電感L2的另一端輸出輸出電壓。
在本發明的一個實施例中，所述開關電源轉換器由電感L1、肖特基二極管D1和 M0S開關M1構成，所述開關電源由M0S開關M2、 M0S開關M3、 M0S開關M3b、肖特基二極管 D2、電感L2和電容C2構成；輸入電壓分別連接電感L1的一端和M0S開關M3的源端，電感 Ll的另一端分別連接肖特基二極管D1的正極和M0S開關M1的漏端，M0S開關M1的源端接 地，肖特基二極管D1的負極分別連接儲能電容C1的一端和M0S開關M2的源端，儲能電容 Cl的另一端接地，M0S開關M3的漏端通過M0S開關M3b分別連接M0S開關M2的漏端、肖特 基二極管D2的負極和電感L2的一端，肖特基二極管D2的正極接地，電感L2的另一端連接 電容C2的一端，電容C2的另一端接地，由電感L2的另一端輸出輸出電壓。
本發明的限流條件下實現瞬時大電流的電源裝置的優點如下
1、采用多處開關的復用使得整個架構應用盡可能少的開關，降低結構的成本和復 雜度；
2、實現了較高的工作效率，正常工作時僅一個開關電源工作，效率高； 3、正常工作輸出功率較大； 4、能提供較大的瞬時工作電流； 5、采用更小的儲能電容降低了成本和體積。 本發明的限流條件下實現瞬時大電流的電源裝置，在正常工作、瞬時大電流和儲 能電容儲能三個工作狀態，分別由不同通路產生的電流為負載供電，采用更小的儲能電容， 得到更高的工作效率和輸出功率，實現本發明的目的。
圖1是現有的電源裝置的系統工作方式的示意圖； 圖2是另一種現有的電源裝置的系統工作方式的示意圖； 圖3是本發明的電源裝置的系統工作方式的示意圖； 圖4是本發明的電源裝置的具體實現的示意圖； 圖5是本發明的電源裝置的芯片級具體實現的示意圖； 圖6是本發明的電源裝置的另一種芯片級具體實現的示意圖； 圖7是本發明的電源裝置的又一種芯片級具體實現的示意圖； 圖8是本發明的電源裝置的再一種芯片級具體實現的示意圖。
具體實施例方式
為了使本發明實現的技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結
合具體圖示，進一步闡述本發明。
實施例 如圖3所示，本發明的限流條件下實現瞬時大電流的電源裝置，它包括儲能電容 C、限流模塊Current Limit、開關電源BUCK和開關電源轉換器BOOST,輸入電壓VIN通過限 流模塊Current Limit的第一輸出端依次連接開關電源轉換器BOOST和開關電源BUCK的 第一輸入端，開關電源BUCK的輸出端輸出輸出電壓VOUT并與負載Load連接，儲能電容C 的一端連接在開關電源轉換器BOOST的輸出端和開關電源BUCK的第一輸入端之間，儲能電 容C的另一端接地，限流模塊Current Limit的第二輸出端與開關電源BUCK的第二輸入端 連接。 本發明的電源裝置分為3個工作狀態，正常工作、瞬時大電流和儲能電容儲能；在 正常工作狀態時，由輸入電壓VIN通過流經限流模塊Current Limit的第二輸出端和開關 電源BUCK的第二輸入端至輸出電壓VOUT產生的電流13為負載Load供電；此時，輸入電壓 VIN只經過一個開關電源BUCK，轉換效率并沒有損失。 在需要瞬時大電流時，由輸入電壓VIN通過流經限流模塊Current Limit的第一 輸出端、開關電源轉換器B00ST、開關電源BUCK的第一輸入端至輸出電壓VOUT產生的電流 II及由儲能電容C的儲能電容電壓VC流經開關電源BUCK的第一輸入端至輸出電壓VOUT 產生的電流12為負載Load供電。 當瞬時電流過后本發明的電源裝置需要進行儲能，在儲能電容C儲能時，由輸入 電壓VIN通過流經限流模塊Current Limit的第一輸出端、開關電源轉換器B00ST、開關電
7源BUCK的第一輸入端至輸出電壓VOUT產生的電流II繼續給負載Load供電，由輸入電壓 VIN通過流經限流模塊Current Limit的第一輸出端和開關電源轉換器BOOST至儲能電容 C的儲能電容電壓VC給儲能電容C進行充電，為下次瞬時提供大電流做準備；直到儲能電 容電壓VC充到設定電壓后，本發明的電源裝置進入正常工作狀態，由電流13為負載Load 供電。 如圖4所示是基于圖3的具體實現的示意圖。開關電源轉換器BOOST由電感LI 、 開關SO和開關SI構成，開關電源BUCK由開關S2、開關S3、開關S4、電感L2和電容C2構 成；輸入電壓分別連接電感L1的一端和開關S3的一端，電感L1的另一端分別連接開關SO 的一端和開關Sl的一端，開關Sl的另一端接地，開關S0的另一端分別連接儲能電容Cl的 一端和開關S2的一端，儲能電容C1的另一端接地，開關S3的另一端分別連接開關S2的另 一端、開關S4的一端和電感L2的一端，開關S4的另一端接地，電感L2的另一端連接電容 C2的一端，電容C2的另一端接地，由電感L2的另一端輸出輸出電壓。 上述結構中，應用開關電源BUCK的開關S2和開關S3實現通道的切換，而限流部 分也依靠開關S3和開關Sl這樣的開關去實現。 在正常工作狀態時，開關S3和開關S4打開，開關S0、開關S1和開關S2斷開；由 輸入電壓VIN通過開關S3和電感L2直接輸出輸出電壓V0UT產生的電流13為負載供電。
在需要瞬時大電流時，開關S0、開關Sl、開關S2和開關S4打開，開關S3斷開；由 輸入電壓VIN通過電感Ll、開關S0、開關S2和電感L2至輸出電壓V0UT產生的電流II及 由儲能電容Cl的儲能電容電壓VC流經開關S2和電感L2至輸出電壓V0UT產生的電流12 為負載供電。 當瞬時電流過后本發明的電源裝置需要進行儲能，在儲能電容C儲能時，開關SO、 開關Sl、開關S2和開關S4打開，開關S3斷開；由輸入電壓VIN通過電感Ll、開關S0、開關 S2和電感L2至輸出電壓V0UT產生的電流II繼續給負載供電，由輸入電壓VIN通過電感 Ll和開關S0至儲能電容Cl的儲能電容電壓VC給儲能電容Cl進行充電，為下次瞬時提供 大電流做準備；直到儲能電容電壓VC充到設定電壓后，本發明的電源裝置進入正常工作狀 態，由電流I3為負載供電。 如圖5所示是一種芯片級的系統實現方案，這里用M0S管取代了開關Sl S4，用 肖特基二極管Dl取代了開關S0，整個系統僅需4個M0S開關。其中，M0S開關M3和M0S開 關Ml具備限流功能，保證輸入電流VIN不超過額定電流。 開關電源轉換器BOOST由電感Ll 、肖特基二極管Dl和M0S開關Ml構成，開關電源 BUCK由M0S開關M2、M0S開關M3、M0S開關M4、電感L2和電容C2構成；輸入電壓分別連接 電感L1的一端和M0S開關M3的源端，電感L1的另一端分別連接肖特基二極管D1的正極 和M0S開關M1的漏端，M0S開關M1的源端接地，肖特基二極管D1的負極分別連接儲能電容 Cl的一端和M0S開關M2的源端，儲能電容C1的另一端接地，M0S開關M3的漏端分別連接 M0S開關M2的漏端、M0S開關M4的漏端和電感L2的一端，M0S開關M4的源端接地，電感L2 的另一端連接電容C2的一端，電容C2的另一端接地，由電感L2的另一端輸出輸出電壓。
正常工作時，僅M0S開關M3和M0S開關M4工作，當流過M0S開關M3的電流大于 額定電流的時刻，M0S開關M3關閉，M0S開關M2和M0S開關M4工作，同時M0S開關Ml也開 始工作，M0S開關M1的限流能夠保證輸入電壓VIN端的輸入電流不超過額定電流，超出額定電流的電流由儲能電容C1提供，儲能電容C1的儲能電容電壓VC持續降低。直到瞬時大 電流階段結束之后，進入儲能階段，儲能電容電壓VC開始回升，當儲能電容電壓VC達到設 定值時。MOS開關Ml和MOS開關M2 —直關斷，MOS開關M3和MOS開關M4開始工作，系統 進入正常工作狀態。圖中M0S管用3端器件描述(襯底默認接源端)，帶箭頭的一端即為源 端，不帶箭頭的一端為漏端，柵端帶圈的即為PMOS管，不帶圈的為NMOS管。其他工作過程 與上述相同。 如圖6所示是一種更精簡的芯片級系統實現方案，肖特基二極管D2取代了 MOS開 關M4，整個系統僅保留必要的開關管，非必要開關管被放到片外用二極管替代。
開關電源轉換器BOOST由電感LI 、肖特基二極管Dl和MOS開關Ml構成，開關電源 BUCK由MOS開關M2、M0S開關M3、肖特基二極管D2、電感L2和電容C2構成；輸入電壓分別 連接電感L1的一端和MOS開關M3的源端，電感L1的另一端分別連接肖特基二極管D1的 正極和MOS開關Ml的漏端，MOS開關Ml的源端接地，肖特基二極管Dl的負極分別連接儲 能電容CI的一端和MOS開關M2的源端，儲能電容CI的另一端接地，MOS開關M3的漏端分 別連接M0S開關M2的漏端、肖特基二極管D2的負極和電感L2的一端，肖特基二極管D2的 正極接地，電感L2的另一端連接電容C2的一端，電容C2的另一端接地，由電感L2的另一 端輸出輸出電壓。其工作方式同上。 由于在典型的MOS工作中，源極、漏極與襯底形成的PN結二極管都必須反偏，所以 M0SFET的襯底一般連接到系統的極高或極低電壓上。因為M0S器件做在n阱中，所以n阱 必須接一定的電位，以便MOS管的漏端、源端結二極管在任何情況下都保持反偏。而這個電 位必須高于或等于源極和漏極兩級中的較高電位。 在圖5和圖6中，M0S開關M3需要有一個襯底切換電路判斷自身漏端和源端電壓 的高低，同時切換襯底到其中一端較高的電壓，以避免寄生二極管的導通。正常工作階段， M0S開關M3的漏端帶電壓較高，襯底接漏端。瞬時大電流階段和儲能電容儲能階段，MOS開 關M3的源端電壓會在接近儲能電容電壓VC或接近GND之間切換，需要實時的判斷切換，這 將給電路設計帶來一定難度。 如圖7所示，在M0S開關M3的通路上串聯一個二極管D3，M0S開關M3的襯底可以 接其漏端，無需切換。 開關電源轉換器BOOST由電感Ll、肖特基二極管Dl和M0S開關Ml構成，開關電 源BUCK由MOS開關M2、M0S開關M3、肖特基二極管D2、肖特基二極管D3、電感L2和電容C2 構成；輸入電壓分別連接電感Ll的一端和M0S開關M3的源端，電感Ll的另一端分別連接 肖特基二極管D1的正極和M0S開關M1的漏端，M0S開關M1的源端接地，肖特基二極管D1 的負極分別連接儲能電容C1的一端和M0S開關M2的源端，儲能電容C1的另一端接地，M0S 開關M3的漏端通過肖特基二極管D3分別連接M0S開關M2的漏端、肖特基二極管D2的負 極和電感L2的一端，肖特基二極管D2的正極接地，電感L2的另一端連接電容C2的一端， 電容C2的另一端接地，由電感L2的另一端輸出輸出電壓。其工作方式同上。
如圖8所示，也是一種可行的做法，串聯一個和M0S開關M3 —樣的M0S開關M3b， M0S開關M3和M0S開關M3b的襯底接各自的漏端，寄生二極管就形成了背靠背的二極管，寄 生二極管不會導通電流。 開關電源轉換器BOOST由電感Ll 、肖特基二極管Dl和M0S開關Ml構成，開關電源BUCK由MOS開關M2、M0S開關M3、M0S開關M3b、肖特基二極管D2、電感L2和電容C2構成； 輸入電壓分別連接電感L1的一端和M0S開關M3的源端，電感L1的另一端分別連接肖特基 二極管D1的正極和MOS開關M1的漏端，MOS開關M1的源端接地，肖特基二極管D1的負極 分別連接儲能電容Cl的一端和MOS開關M2的源端，儲能電容Cl的另一端接地，M0S開關 M3的 端通過M0S開關M3b分別連接M0S開關M2的漏端、肖特基二極管D2的負極和電感 L2的一端，肖特基二極管D2的正極接地，電感L2的另一端連接電容C2的一端，電容C2的 另一端接地，由電感L2的另一端輸出輸出電壓。其工作方式同上。 以上顯示和描述了本發明的基本原理和主要特征和本發明的優點。本行業的技術 人員應該了解，本發明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本 發明的原理，在不脫離本發明精神和范圍的前提下，本發明還會有各種變化和改進，這些變 化和改進都落入要求保護的本發明范圍內，本發明要求保護范圍由所附的權利要求書及其 等效物界定。
權利要求
一種限流條件下實現瞬時大電流的電源裝置，它包括儲能電容、限流模塊、開關電源和開關電源轉換器，其特征在于，輸入電壓通過所述限流模塊的第一輸出端依次連接所述開關電源轉換器和所述開關電源的第一輸入端，所述開關電源的輸出端輸出輸出電壓并與負載連接，所述儲能電容的一端連接在所述開關電源轉換器的輸出端和所述開關電源的第一輸入端之間，所述儲能電容的另一端接地，所述限流模塊的第二輸出端與所述開關電源的第二輸入端連接；在正常工作狀態時，由輸入電壓通過流經所述限流模塊的第二輸出端和所述開關電源的第二輸入端至輸出電壓產生的第一電流為負載供電；在需要瞬時大電流時，由輸入電壓通過流經所述限流模塊的第一輸出端、所述開關電源轉換器、所述開關電源的第一輸入端至輸出電壓產生的第二電流及由所述儲能電容的儲能電容電壓流經所述開關電源的第一輸入端至輸出電壓產生的第三電流為負載供電；在所述儲能電容儲能時，由輸入電壓通過流經所述限流模塊的第一輸出端、所述開關電源轉換器、所述開關電源的第一輸入端至輸出電壓產生的第二電流繼續給負載供電，由輸入電壓通過流經所述限流模塊的第一輸出端和所述開關電源轉換器至所述儲能電容的儲能電容電壓給所述儲能電容進行充電。
2. 如權利要求1所述的電源裝置，其特征在于，所述開關電源轉換器由電感Ll、開關S0和開關Sl構成，所述開關電源由開關S2、開關S3、開關S4、電感L2和電容C2構成；輸入電壓分別連接電感Ll的一端和開關S3的一端，電感Ll的另一端分別連接開關S0的一端和開關Sl的一端，開關Sl的另一端接地，開關S0的另一端分別連接儲能電容Cl的一端和開關S2的一端，儲能電容C1的另一端接地，開關S3的另一端分別連接開關S2的另一端、開關S4的一端和電感L2的一端，開關S4的另一端接地，電感L2的另一端連接電容C2的一端，電容C2的另一端接地，由電感L2的另一端輸出輸出電壓。
3. 如權利要求1所述的電源裝置，其特征在于，所述開關電源轉換器由電感L1、肖特基二極管D1和M0S開關M1構成，所述開關電源由M0S開關M2、 M0S開關M3、 M0S開關M4、電感L2和電容C2構成；輸入電壓分別連接電感Ll的一端和M0S開關M3的源端，電感Ll的另一端分別連接肖特基二極管D1的正極和M0S開關M1的漏端，M0S開關M1的源端接地，肖特基二極管Dl的負極分別連接儲能電容Cl的一端和M0S開關M2的源端，儲能電容Cl的另一端接地，M0S開關M3的漏端分別連接M0S開關M2的漏端、M0S開關M4的漏端和電感L2的一端，M0S開關M4的源端接地，電感L2的另一端連接電容C2的一端，電容C2的另一端接地，由電感L2的另一端輸出輸出電壓。
4. 如權利要求1所述的電源裝置，其特征在于，所述開關電源轉換器由電感L1、肖特基二極管Dl和M0S開關Ml構成，所述開關電源由M0S開關M2、M0S開關M3、肖特基二極管D2、電感L2和電容C2構成；輸入電壓分別連接電感L1的一端和M0S開關M3的源端，電感Ll的另一端分別連接肖特基二極管D1的正極和M0S開關M1的漏端，M0S開關M1的源端接地，肖特基二極管D1的負極分別連接儲能電容C1的一端和M0S開關M2的源端，儲能電容Cl的另一端接地，M0S開關M3的漏端分別連接M0S開關M2的漏端、肖特基二極管D2的負極和電感L2的一端，肖特基二極管D2的正極接地，電感L2的另一端連接電容C2的一端，電容C2的另一端接地，由電感L2的另一端輸出輸出電壓。
5. 如權利要求1所述的電源裝置，其特征在于，所述開關電源轉換器由電感L1、肖特基二極管D1和M0S開關M1構成，所述開關電源由M0S開關M2、M0S開關M3、肖特基二極管D2、肖特基二極管D3、電感L2和電容C2構成；輸入電壓分別連接電感L1的一端和M0S開關M3 的源端，電感L1的另一端分別連接肖特基二極管D1的正極和MOS開關M1的漏端，MOS開 關Ml的源端接地，肖特基二極管Dl的負極分別連接儲能電容Cl的一端和MOS開關M2的 源端，儲能電容C1的另一端接地，M0S開關M3的漏端通過肖特基二極管D3分別連接M0S開 關M2的漏端、肖特基二極管D2的負極和電感L2的一端，肖特基二極管D2的正極接地，電 感L2的另一端連接電容C2的一端，電容C2的另一端接地，由電感L2的另一端輸出輸出電 壓。
6.如權利要求1所述的電源裝置，其特征在于，所述開關電源轉換器由電感L1、肖特基 二極管Dl和M0S開關Ml構成，所述開關電源由M0S開關M2、M0S開關M3、M0S開關M3b、肖 特基二極管D2、電感L2和電容C2構成；輸入電壓分別連接電感Ll的一端和M0S開關M3的 源端，電感L1的另一端分別連接肖特基二極管D1的正極和M0S開關M1的漏端，M0S開關M1 的源端接地，肖特基二極管D1的負極分別連接儲能電容C1的一端和M0S開關M2的源端， 儲能電容Cl的另一端接地，MOS開關M3的漏端通過M0S開關M3b分別連接M0S開關M2的 漏端、肖特基二極管D2的負極和電感L2的一端，肖特基二極管D2的正極接地，電感L2的 另一端連接電容C2的一端，電容C2的另一端接地，由電感L2的另一端輸出輸出電壓。
全文摘要
本發明公開了一種限流條件下實現瞬時大電流的電源裝置，它包括儲能電容、限流模塊、開關電源和開關電源轉換器，輸入電壓通過所述限流模塊的第一輸出端依次連接所述開關電源轉換器和所述開關電源的第一輸入端，所述開關電源的輸出端輸出輸出電壓并與負載連接，所述儲能電容的一端連接在所述開關電源轉換器的輸出端和所述開關電源的第一輸入端之間，所述儲能電容的另一端接地，所述限流模塊的第二輸出端與所述開關電源的第二輸入端連接；在正常工作、瞬時大電流和儲能電容儲能三個工作狀態，分別由不同通路產生的電流為負載供電，采用更小的儲能電容，得到更高的工作效率和輸出功率，實現本發明的目的。
文檔編號H02M3/04GK101719723SQ200910201510
公開日2010年6月2日 申請日期2009年12月21日 優先權日2009年12月21日
發明者吳珂, 白建雄 申請人:啟攀微電子(上海)有限公司