[發(fā)明專利]一種升壓電路

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410829328.4
• 申請日: 2014-12-26
• 公開（公告）號: CN104578772A
• 公開（公告）日: 2015-04-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李聰華;曾德炎;胡長發(fā);蘇龍
• 申請（專利權(quán)）人: 福建聯(lián)迪商用設(shè)備有限公司
• 主分類號: H02M3/155
• 分類號: H02M3/155
• 代理公司: 福州市鼓樓區(qū)博深專利代理事務(wù)所(普通合伙) 35214
• 代理人: 林志崢

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電源技術(shù)領(lǐng)域，具體說的是一種升壓電路。

背景技術(shù)

電源是電子工業(yè)的基礎(chǔ)。其中，開關(guān)式功率變換器及其設(shè)計是電源領(lǐng)域中不可或缺的重要組成部分。根據(jù)不同的應用需求，人們設(shè)計了多種電能變換處理裝置，出現(xiàn)了各種各樣的功率變換電路，如：AC/AC升壓(降壓)電路、AC/DC升壓(降壓)電路、DC/DC升壓(降壓)電路等。其中，以升壓為目的的DC/DC升壓電路也稱為BOOST電路。BOOST電路具有結(jié)構(gòu)簡單可靠、功耗低效率高、支持大電流輸出等優(yōu)點，在升壓領(lǐng)域應用最為廣泛。

現(xiàn)有技術(shù)中典型的BOOST升壓電路如圖1所示，主要由開關(guān)管Q及其控制單元、續(xù)流二極管以及L、C元件構(gòu)成。它的工作原理主要是通過控制功率開關(guān)管Q的開通與關(guān)斷，來實現(xiàn)輸出電壓的升壓和調(diào)壓功能，其輸出電壓為VOUT＝VIN/(1-β)，β為Q導通的占空比，即β＝TON/(TON+TOFF)，其中TON、TOFF分別是在一個開關(guān)周期內(nèi)Q的導通時間和關(guān)斷時間，由于β＜1，因此有VOUT＞VIN，即獲得升壓輸出。BOOST電源的轉(zhuǎn)換效率為：μ＝VOUT*IOUT/(VIN*IIN)。

在能源越來越緊缺的地球上，提高電源轉(zhuǎn)換效率是工程師們永恒的課題之一，針對現(xiàn)有的電源電路，提高電源轉(zhuǎn)換效率，就意味著要減少電路自身的功率消耗。對于圖1所示的典型BOOST電路而言，自身的功率消耗主要來自續(xù)流二極管D的導通損耗、開關(guān)管Q的導通損耗和驅(qū)動損耗等。為此，人們優(yōu)化了BOOST電路，采用了具有更小導通電阻的功率MOS管來取代二極管D，如圖2所示，這種優(yōu)化的BOOST電路也稱為同步整流BOOST電路，是當前技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)成熟運用的BOOST電路。

在同步整流BOOST電路的基礎(chǔ)上，人們也始終在想方設(shè)法進一步降低自身損耗，目前常見的做法是選用更低導通電阻MOS管等。但是，這些常用方法始終受制于器件制造工藝的發(fā)展，另外選用具有更理想?yún)?shù)的器件意味著電路成本的增加，因此這些方法并不能隨心所欲地的實施，這是現(xiàn)有技術(shù)存在的主要缺點。因此，有必要提供一種能夠很好解決上述問題的BOOST升壓電路。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：提供一種升壓電路，進一步提高電路的轉(zhuǎn)換效率，且具有低成本、高可靠、易實現(xiàn)和易推廣等優(yōu)勢。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種升壓電路，包括電容C、電感L、控制單元、開關(guān)管、續(xù)流管和兩個二極管；電感L的一端連接電源輸入端，另一端連接所述續(xù)流管的輸入端，所述續(xù)流管的輸出端為電源輸出端；

一個所述二極管的陽極端連接電源輸入端，另一個所述二極管的陽極端連接電源輸出端，兩個所述二極管的共陰極端連接所述控制單元的電源輸入端；所述控制單元的輸出端連接所述開關(guān)管的控制端，所述開關(guān)管串聯(lián)在所述續(xù)流管的輸入端和接地端之間；所述電容C的一端連接電源輸入端，另一端接地。

本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)的升壓電路存在較大的功率消耗，即使選用能夠改善損耗的低導通電阻MOS管，也始終受制于器件制造工藝的發(fā)展問題，且將導致電路成本增加的問題。本發(fā)明提供一種升壓電路，利用升壓電路的輸出電壓高于輸入電壓的基本屬性，以及二極管的單向?qū)ê妥詣忧袚Q特性，在電路中增加兩個二極管，一個二極管的陽極端連接電源輸入，另一個二極管的陽極端連接電源輸出，兩個二極管的陰極并聯(lián)后形成的共陰極連接控制單元的電源輸入端。兩個二極管將根據(jù)與之連接的電源輸入電壓和電源輸出電壓的大小，自動切換至電壓值較高的一端導通，將較大電壓值作為控制單元的輸入電壓，從而提高控制單元的輸入電壓VCC，輸入電壓VCC的提高將導致控制單元輸出電壓的提高，從而降低開關(guān)管的導通電阻，減小開關(guān)管的導通損耗；進一步的提高升壓電源的轉(zhuǎn)換率；再進一步的，本發(fā)明所述的升壓電源同時又兼具低成本、高可靠、易實現(xiàn)和易推廣的優(yōu)點。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有技術(shù)的一種升壓電路圖；

圖2為現(xiàn)有技術(shù)的另一種升壓電路圖；

圖3為本發(fā)明一實施例一種升壓電路圖；

圖4為本發(fā)明一實施例一種升壓電路中控制單元的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

為詳細說明本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容、所實現(xiàn)目的及效果，以下結(jié)合實施方式并配合附圖予以說明。

本發(fā)明最關(guān)鍵的構(gòu)思在于：將升壓電路的輸出電壓反饋至共陰極二極管的輸入端，共陰極二極管連接至控制單元，通過共陰極二極管自動選擇較高電壓作為輸出，提升升壓電路的整體效率。