[發(fā)明專利]輸入自適應的自激式Boost變換器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410257462.1
• 申請日: 2014-06-10
• 公開（公告）號: CN104038062A
• 公開（公告）日: 2014-09-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳怡;南余榮;顧偉駟
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江工業(yè)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

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種自激式直流-直流變換器，尤其是指一種應用于輔助開關(guān)電源、LED驅(qū)動、能量收集等領(lǐng)域的輸入自適應的自激式Boost變換器。

背景技術(shù)

自激式DC-DC變換器具有電路結(jié)構(gòu)簡單、元器件數(shù)目少、成本低、自啟動和自保護性能好、適用工作電壓范圍寬、效率高等優(yōu)點。

圖1所示為一種主開關(guān)管驅(qū)動損耗小的BJT型自激式Boost變換器，包括由輸入電容Ci、電感L、NPN型BJT管PNP型BJT管Q1、二極管D和電容Co組成的主電路以及由電阻R1、電阻R2、電容C1、穩(wěn)壓管Z1和PNP型BJT管NPN型BJT管Q2組成的主開關(guān)管PNP型BJT管Q1的驅(qū)動單元，還包括由電阻R3、電容C2、電阻R4、二極管D1和NPN型BJT管Q3組成的電流反饋支路。輸入電容Ci與直流電壓源Vi并聯(lián)，直流電壓源Vi的正端與電感L的一端、電阻R1的一端、電容C1的一端、電阻R3的一端以及電容C2的一端相連，電感L的另一端與NPN型BJT管PNP型BJT管Q1的集電極、二極管D的陽極以及穩(wěn)壓管Z1的陰極相連，二極管D的陰極與輸出電容Co的一端、負載Ro的一端以及直流輸出電壓Vo的正端相連，直流輸出電壓Vo的負端與電阻R4的一端以及二極管D1的陰極相連，電阻R4的另一端與輸出電容Co的另一端、電阻R2的一端、NPN型BJT管PNP型BJT管Q1的發(fā)射極、NPN型BJT管Q3的發(fā)射極以及直流電壓源Vi的負端相連，NPN型BJT管Q3的集電極與PNP型BJT管NPN型BJT管Q2的集電極以及NPN型BJT管PNP型BJT管Q1的基極相連，NPN型BJT管Q3的基極與電阻R3的另一端、電容C2的另一端以及二極管D1的陽極相連，PNP型BJT管NPN型BJT管Q2的發(fā)射極與電阻R1的另一端相連，PNP型BJT管NPN型BJT管Q2的基極與電容C1的另一端、穩(wěn)壓管Z1的陽極以及電阻R2的另一端相連。

該電路的不足之處在于：主電路采用二極管D用于續(xù)流，不但缺乏對負載短路保護的能力，而且續(xù)流導通損耗較大；電流反饋支路采用電阻R4直接檢測負載電流，不但對主電路中重要器件PNP型BJT管Q1的工作電流的限制保護能力較弱，而且電流檢測損耗較大。

發(fā)明內(nèi)容

為克服圖1所示的主開關(guān)管驅(qū)動損耗小的BJT型自激式Boost變換器在負載短路保護、重要器件限流保護能力、續(xù)流導通損耗、電流檢測損耗等方面的不足，本發(fā)明提供了一種輸入自適應的自激式Boost變換器，不但具有輸入自適應的負載短路保護以及重要器件限流保護能力，續(xù)流導通損耗較小、電流檢測損耗也較小。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：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，輸入電路包含直流電壓源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，還包括輸入自適應控制單元和續(xù)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(xù)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(lián)，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(lián)，直流電壓源Vi的正端與電感L的一端、PNP型BJT管Q1的發(fā)射極、電阻R2的一端、NPN型BJT管Q5的發(fā)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(fā)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(fā)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(fā)射極以及直流電壓源Vi的負端相連。本發(fā)明的輸入自適應控制單元以及續(xù)流子電路，可獲得具有輸入自適應特征的限流和負載短路保護功能，而且電流檢測損耗和續(xù)流導通損耗均較小。