[發明專利]輸入自適應的自激式Boost變換器

有效

• 申請號: 201410257462.1
• 申請日: 2014-06-10
• 公開（公告）號: CN104038062A
• 公開（公告）日: 2014-09-10
• 發明（設計）人: 陳怡;南余榮;顧偉駟
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: H02M3/156
• 分類號: H02M3/156
• 代理公司: 杭州華知專利事務所 33235
• 代理人: 張德寶

1.一種輸入自適應的自激式Boost變換器，包括輸入電路、主電路和輸出電路，輸入電路包括直流電壓源Vi和輸入電容Ci，輸出電路包括輸出電容Co和負載R，主電路包括電感L、PNP型BJT管Q1、NPN型BJT管Q3、電阻R4、電阻R6、二極管D1、二極管D2，其特征在于：主電路還包括輸入自適應控制單元和續流子電路，所述的輸入自適應控制單元包括NPN型BJT管Q2、電阻R2、電阻R3和電阻R5，所述的續流子電路包括PNP型BJT管Q4、NPN型BJT管Q5、電阻R7和電阻R9，所述輸入電容Ci與直流電壓源Vi并聯，所述輸出電容Co兩端電壓為直流輸出電壓Vo，負載R與所述輸出電容Co并聯，直流電壓源Vi的正端與電感L的一端、PNP型BJT管Q1的發射極、電阻R2的一端、NPN型BJT管Q5的發射極相連，電感L的另一端與NPN型BJT管Q3的集電極、二極管D1的陽極、電阻R7的一端以及PNP型BJT管Q4的發射極相連，PNP型BJT管Q1的基極與電阻R4的一端相連，電阻R4的另一端與二極管D2的陰極以及電阻R6的一端相連，二極管D2的陽極與二極管D1的陰極相連，PNP型BJT管Q1的集電極與NPN型BJT管Q3的基極、NPN型BJT管Q2的集電極相連，NPN型BJT管Q3的發射極與電阻R5的一端、電阻R3的一端相連，NPN型BJT管Q2的基極與電阻R2的另一端、電阻R3的另一端相連，PNP型BJT管Q4的基極與電阻R9的一端相連，電阻R9的另一端與NPN型BJT管Q5的集電極相連，NPN型BJT管Q5的基極與電阻R7的另一端相連，PNP型BJT管Q4的集電極與直流輸出電壓Vo的正端相連，直流輸出電壓Vo的負端與電阻R6的另一端、電阻R5的另一端、NPN型BJT管Q2的發射極以及直流電壓源Vi的負端相連。

2.根據權利要求1所述的輸入自適應的自激式Boost變換器，其特征在于：所述電阻R2的阻值、電阻R4的阻值、電阻R6的阻值、PNP型BJT管Q1的直流增益β1以及NPN型BJT管Q2的直流增益β2滿足下列條件時，電感L的電流最大值iL1m或NPN型BJT管Q3的集電極電流最大值ic3m根據直流電壓源Vi的大小進行自適應調節：

當β1R2-β2(R4+R6)<0時，所述輸入自適應的自激式Boost變換器具有輸入自適應的負特性，電感L的電流最大值iLm或NPN型BJT管Q3的集電極電流最大值ic3m與直流電壓源Vi成負線性關系；

當β1R2-β2(R4+R6)>0時，所述輸入自適應的自激式Boost變換器具有輸入自適應的正特性，電感L的電流最大值iLm或NPN型BJT管Q3的集電極電流最大值ic3m與直流電壓源Vi成正線性關系；

當β1R2-β2(R4+R6)＝0時，所述輸入自適應的自激式Boost變換器具有輸入自適應的零特性，電感L的電流最大值iLm或NPN型BJT管Q3的集電極電流最大值ic3m與直流電壓源Vi無關。

3.根據權利要求1所述的輸入自適應的自激式Boost變換器，其特征在于：所述的自適應控制單元還包括電容C2，電容C2并聯在電阻R3的兩端。

4.根據權利要求1所述的輸入自適應的自激式Boost變換器，其特征在于：所述的主電路還包括二極管D4、電容C3、電容C4和電容C6，二極管D4的陽極與PNP型BJT管Q1的基極相連，二極管D4的陰極與直流電壓源Vi的正端相連，電容C3的一端與二極管D1的陰極相連，電容C3的另一端與NPN型BJT管Q2的發射極相連，電容C4的一端與二極管D2的陰極相連，電容C4的另一端與二極管D1的陽極相連，電容C6的一端與NPN型BJT管Q3的基極相連，電容C6的另一端與NPN型BJT管Q3的集電極相連。

5.根據權利要求1所述的輸入自適應的自激式Boost變換器，其特征在于：所述的續流子電路還包括電阻R8、電容C5和電容C7，電阻R8的兩端分別連接NPN型BJT管Q5的基極和發射極，電容C5并聯在電阻R7的兩端，電容C7并聯在電阻R9的兩端。

6.根據權利要求1至5任意一項所述的輸入自適應的自激式Boost變換器，其特征在于：還包括消隱時間控制支路，所述的消隱時間控制支路包括電阻R1和電容C1，電阻R1的一端與PNP型BJT管Q4的發射極相連，電阻R1的另一端與電容C1的一端相連，電容C1的另一端與NPN型BJT管Q2的基極相連。

7.根據權利要求1至5任意一項所述的輸入自適應的自激式Boost變換器，其特征在于：還包括開路保護控制支路，所述的開路保護控制支路包括穩壓管Z和二極管D3，穩壓管Z的陰極與PNP型BJT管Q4的集電極相連，穩壓管Z的陽極與二極管D3的陽極相連，二極管D3的陰極與NPN型BJT管Q2的基極相連。