[發明專利]開關位于輸入側的自激式DC-DC變換器

在審

• 申請號: 201810281021.3
• 申請日: 2018-04-02
• 公開（公告）號: CN108390565A
• 公開（公告）日: 2018-08-10
• 發明（設計）人: 陳怡
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: H02M3/158
• 分類號: H02M3/158;H02M1/36
• 代理公司: 杭州斯可睿專利事務所有限公司 33241
• 代理人: 王利強

一種開關位于輸入側的自激式DC?DC變換器，包括一個自激單元和一個續流單元，所述自激單元包括電阻Rs1至電阻Rs3、電阻Rp1、電阻Rp2、電容Cs1、電容Cp1、二極管Ds1、二極管Dp1、電感L1、PNP型BJT管Qs1和PNP型BJT管Qp1，所述續流單元的作用是當PNP型BJT管Qp1截止時為電感L1提供電流通路，所述電阻Rs1和電阻Rp1是啟動電阻。本發明采用自激模塊構成開關位于輸入側的自激式DC?DC變換器，具有易于起振、形式多樣的特點，可滿足多樣化的功率變換需求。

技術領域

本發明涉及開關位于輸入側的DC-DC變換器，適合小功率的工作場合，適用的領域如：能量收集、LED驅動、輔助電源等。

背景技術

常見的開關位于輸入側的DC-DC變換器包括：Buck-Boost變換器、Zeta變換器、Flyback變換器等。與他激式DC-DC變換器相比，自激式DC-DC變換器具有性能價格比的優勢。如圖1所示，一種現有的自激式Buck-Boost變換器由電阻R1至R3、PNP型BJT管Q1和Q2、電感L、二極管D和電容Co組成。該變換器電路結構簡單，但是整個變換器能否順利起振與R2和R3的取值直接相關。當R2和R3設計不當時，將造成整個變換器無法順利起振進而無法正常工作的后果。

發明內容

為了克服現有自激式Buck-Boost變換器的起振問題，本發明提供一種開關位于輸入側的自激式DC-DC變換器，它不但起振容易，而且形式多樣——可形成Buck-Boost變換器、Zeta變換器、Flyback變換器等。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種開關位于輸入側的自激式DC-DC變換器，包括一個自激單元和一個續流單元，所述自激單元包括電阻Rs1至電阻Rs3、電阻Rp1、電阻Rp2、電容Cs1、電容Cp1、二極管Ds1、二極管Dp1、電感L1、PNP型BJT管Qs1和PNP型BJT管Qp1，所述續流單元具有端口c_1、端口c_2、端口c_3和端口c_4，所述續流單元的作用是當PNP型BJT管Qp1截止時為電感L1提供電流通路；

所述PNP型BJT管Qs1的發射極同時與直流電源Vi的正端、二極管Ds1的陰極、二極管Dp1的陰極和PNP型BJT管Qp1的發射極相連，PNP型BJT管Qs1的基極同時與二極管Ds1的陽極、電阻Rs1的一端和電阻Rs2的一端相連，PNP型BJT管Qs1的集電極同時與電阻Rs3的一端和電容Cs1的一端相連，PNP型BJT管Qp1的基極同時與二極管Dp1的陽極、電阻Rp1的一端和電阻Rp2的一端相連，電阻Rp2的另一端與電容Cs1的另一端相連，PNP型BJT管Qp1的集電極同時與所述續流單元的端口c_1、電感L1的一端和電容Cp1的一端相連，電容Cp1的另一端與電阻Rs2的另一端相連，所述續流單元的端口c_3與負載Z的一端相連，負載Z的另一端與所述續流單元的端口c_4相連，所述續流單元的端口c_2同時與電感L1的另一端、電阻Rs3的另一端和直流電源Vi的負端相連；

電阻Rs1的另一端與PNP型BJT管Qs1的集電極相連，電阻Rp1的另一端與PNP型BJT管Qp1的集電極相連；或者是：所述電阻Rs1的另一端和電阻Rp1的另一端均連接至直流電源Vi的負端；再或者是：所述電阻Rs1的另一端和電阻Rp1的另一端均連接至負載Z的一端。

進一步，所述續流單元的端口c_2和端口c_4相連。

關于所述續流單元的第一種優選方案，所述續流單元包括二極管Da1和電容Cao，所述二極管Da1的陰極與所述續流單元的端口c_1相連，二極管Da1的陽極同時與所述電容Cao的一端和所述續流單元的端口c_3相連，電容Cao的另一端同時與所述續流單元的端口c_2和端口c_4相連。當采用上述續流單元的第一種優選方案時，所述開關位于輸入側的自激式DC-DC變換器將成為一個自激式的Buck-Boost變換器。