[發明專利]一種基于MOSFET的自激式Sepic變換器

有效

• 申請號: 201410178487.2
• 申請日: 2011-11-22
• 公開（公告）號: CN104052279A
• 公開（公告）日: 2014-09-17
• 發明（設計）人: 陳怡;南余榮
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: H02M3/156
• 分類號: H02M3/156;H02M1/36
• 代理公司: 杭州天正專利事務所有限公司 33201
• 代理人: 王兵;黃美娟

本案是基于原案--發明名稱為“基于MOSFET的自激式Sepic變換器”、申請日20111122、申請號為2011103746072的分案申請

技術領域

本發明涉及自激式直流-直流（DC-DC）變換器，應用于開關穩壓或穩流電源、高亮度LED驅動電路等，尤其是一種自激式Sepic變換器。

背景技術

與線性（穩壓或穩流）調節器和他激式DC-DC變換器相比，自激式DC-DC變換器具有性價比高的顯著優點。圖1給出的是一種基于BJT（雙極型晶體管）的自激式Sepic變換器，包括由輸入電容Ci、電感L1、二極管D1、NPN型BJT?Q1、電容C、電感L2、二極管D和輸出電容Co組成的Sepic變換器主回路，輸入電容Ci與直流電壓源Vi并聯，輸出電容Co兩端電壓為直流輸出電壓Vo，負載Ro與輸出電容Co并聯，直流電壓源Vi的負端與直流輸出電壓Vo的負端、NPN型BJT?Q1的發射極相連，直流電壓源Vi的正端與電感L1的一端相連，電感L1的另一端與二極管D1的陽極相連，二極管D1的陰極與NPN型BJT?Q1的集電極以及電容C的一端相連，電容C的另一端與二極管D的陽極以及電感L2的一端相連，電感L2的另一端與直流電壓源Vi的負端相連，二級管D的陰極與輸出電壓Vo的正端相連。

圖1所示基于BJT的自激式Sepic變換器還包括NPN型BJT?Q2，NPN型BJT?Q2的集電極和發射極分別與NPN型BJT?Q1的基極和發射極相連，NPN型BJT?Q1的基極還通過電阻R1接于直流電壓源Vi的正端，電阻R3和電容C1組成并聯支路，所述并聯支路的一端與二極管D1的陽極相連，所述并聯支路的另一端與NPN型BJT?Q2的基極以及電阻R2的一端相連，電阻R2的另一端與NPN型BJT?Q2的發射極相連。圖1所示基于BJT的自激式Sepic變換器還包括電壓反饋支路，穩壓管Z1的陰極與直流輸出電壓Vo的正端相連，穩壓管Z1的陽極與電阻R5的一端以及NPN型BJT?Q3的基極相連，NPN型BJT?Q3的集電極通過電阻R4與NPN型BJT?Q1的基極相連，NPN型BJT?Q3的發射極與電阻R5的另一端接于直流電壓源Vi的負端。該電路的不足之處在于：主開關管Q1采用BJT，因BJT的工作特性導致電路效率不夠高，比較適合小功率（數瓦級以下）的場合。

發明內容

為克服基于BJT的自激式Sepic變換器效率不夠高以及僅僅適用于小功率的不足，本發明提供一種效率較高、適用功率范圍較寬的基于MOSFET（金屬氧化物半導體場效應晶體管）的自激式Sepic變換器。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種基于MOSFET的自激式Sepic變換器，包括由輸入電容Ci、電感L1、N型MOSFET?M1、電容C、電感L2、二極管D和電容Co組成的Sepic變換器主回路，輸入電容Ci與直流電壓源Vi并聯，輸出電容Co兩端電壓為直流輸出電壓Vo，負載Ro與輸出電容Co并聯，直流電壓源Vi的正端與電感L1的一端相連，電感L1的另一端與N型MOSFET?M1的漏極以及電容C的一端相連，N型MOSFET?M1的源極與電阻R3的一端相連，電阻R3的另一端與直流電壓源Vi的負端以及直流輸出電壓Vo的負端相連，電容C的另一端與二極管D的陽極以及電感L2的一端相連，電感L2的另一端與直流電壓源Vi的負端相連，二極管D的陰極與輸出電壓Vo的正端相連；

所述基于MOSFET的自激式Sepic變換器還包括輔助電源U1、驅動電路U2和滯環比較器U3；輔助電源U1用于提供驅動電路U2和滯環比較器U3工作所需的直流電源電壓，對直流輸入電壓Vi進行升壓或降壓的變換處理；驅動電路U2的輸入端與滯環比較器U3的輸出端連接，驅動電路U2的輸出端與N型MOSFET?M1的門極相連，驅動電路U2為N型MOSFET?M1的開通和關斷提供驅動；滯環比較器U3的輸入端與電容C1、電阻R1和電阻R2的一端相連，電容C1的另一端與直流電壓源Vi的負端相連，電阻R1的另一端與二極管D1的陰極相連，電阻R2的另一端與二極管D2的陽極相連，二極管D1的陽極和二極管D2的陰極與N型MOSFET?M1的漏極相連。