[實用新型]一種嵌入式單開關Buck-Boost變換器

有效

• 申請號: 201420056683.8
• 申請日: 2014-01-28
• 公開（公告）號: CN203722473U
• 公開（公告）日: 2014-07-16
• 發明（設計）人: 張波;付堅;丘東元
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: H02M3/07
• 分類號: H02M3/07
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍

技術領域

本實用新型涉及高增益非隔離型DC-DC變換器領域，具體涉及一種嵌入式單開關Buck-Boost變換器。?

背景技術

近年來，高增益升壓DC-DC變換器廣泛用于UPS、分布式光伏發電和電池儲能系統。目前，高增益升壓DC-DC變換器有開關電容型、開關電感型，通過增加開關電容或電感來實現電壓的升高，同時也使電路結構變得很復雜。此外，還有通過隔離變壓器或耦合電感來實現高增益，然而變壓器和耦合電感的漏感難以控制，會極大地增加器件的應力和能量損耗。此外，嵌入式DC-DC變換器可以實現高增益，同樣受到很大的青睞，若將基本的Buck-Boost變換器嵌入到另一個Buck-Boost變換器中，可以得到結構簡單的高增益級聯變換器，但是如何使用一個開關管實現高增益嵌入式變換器仍是個難題。?

實用新型內容

本實用新型的目的在于克服上述現有技術的不足，提出一種嵌入式單開關Buck-Boost變換器變換器。?

本實用新型采用的技術方案如下。?

一種嵌入式單開關Buck-Boost變換器，以直流電源、開關管、第一電容、第二電感、第二二極管、第二電容和負載構成主Buck-Boost變換器；以直流電源、開關管、第一電容、第一電感、第一二極管和第三二極管構成嵌?入Buck-Boost變換器。?

上述的嵌入式單開關Buck-Boost變換器中，直流電源的正極與開關管的漏極連接，開關管的源極與第一電容的負極、第一電感的一端連接，第一電感的另一端與第一二極管的陽極、第三二極管的陽極連接，第一二極管的陰極與第一電容的正極、第二二極管的陰極、第二電感的一端連接，第二電感的另一端與直流電源的負極、第三二極管的陰極、第二電容的正極、負載的一端連接，負載的另一端與第二二極管的陽極、第二電容的負極連接。?

上述的嵌入式單開關Buck-Boost變換器中，當開關管開通時，直流電源給第一電感充電，直流電源和第一電容共同給第二電感充電，同時第二電容給負載供電；當開關管關斷時，第一電感給第一電容充電，同時第二電感給第二電容和負載供電。?

上述變換器的工作模式包括第一電感L₁的電流和第二電感L₂的電流均工作于連續導通模式（L₂-CCM模式）、第一電感L₁的電流工作于連續導通模式而第二電感L₂的電流工作于斷續導通模式（L2-DCM模式）。?

與現有技術相比，本實用新型具有的優勢為：僅使用一個開關管，實現一個Buck-Boost變換器嵌入到另一個Buck-Boost變換器中，極大的簡化了電路結構，增益可以達到D/(1-D)²，D為開關管控制信號的占空比。?

附圖說明

圖1是本實用新型的一種嵌入式單開關Buck-Boost變換器結構圖；?

圖2是圖1所示的一種嵌入式單開關Buck-Boost變換器工作于L₂-CCM模?式下關鍵電流波形圖；?

圖3是圖1所示的一種嵌入式單開關Buck-Boost變換器工作于L₂-DCM模式下關鍵電流波形圖；?

圖4a、圖4b分別是圖1所示的一種嵌入式單開關Buck-Boost變換器工作于L₂-CCM模式下的兩種工作模態；?

圖5是圖1所示的一種嵌入式單開關Buck-Boost變換器工作于L₂-DCM模式下的一種工作模態；?

圖6是圖1所示的一種嵌入式單開關Buck-Boost變換器工作于L₂-CCM模式下的仿真波形圖；?

圖7是圖1所示的一種嵌入式單開關Buck-Boost變換器工作于L₂-DCM模式下的仿真波形圖。?

具體實施方式

為進一步闡述本實用新型的內容和特點，以下結合附圖對本實用新型的具體實施方案進行具體說明，但本實用新型的實施不限于此。?