[實用新型]一種基于開關電容的升壓DC-DC變換器

有效

• 申請號: 201820745326.0
• 申請日: 2018-05-18
• 公開（公告）號: CN208369477U
• 公開（公告）日: 2019-01-11
• 發明（設計）人: 張逢雪;徐珂;牛學洲;王會橋;李培
• 申請（專利權）人: 國網山東省電力公司菏澤供電公司;國家電網公司
• 主分類號: H02M3/335
• 分類號: H02M3/335;H02M1/32
• 代理公司: 合肥中谷知識產權代理事務所(普通合伙) 34146
• 代理人: 洪玲

本實用新型公開了一種基于開關電容的升壓DC?DC變換器，包括一個電控開關，一個變壓器的初級線圈與次級線圈，若干二極管與電容，其中包括一對二極管構成鉗位二極管，和一對電容構成鉗位電容；在所提出的變換器中，電容器并聯充電，串聯放電以提高輸出電壓增益。通常耦合電感的漏電感能增加開關的電壓應力，在本實用新型中，使用無源鉗位電路來改善開關的應力過大問題。本實用新型還可以回收耦合電感的漏電感能量，減少損失，防止開關上產生電壓峰值。

技術領域

本實用新型涉及PWM升壓領域，具體涉及一種基于開關電容的升壓DC-DC變換器。

背景技術

DC-DC升壓變換器是一種電路中常用的結構。電感型DC-DC轉換器電路，閉合開關會引起通過電感的電流增加。打開開關會促使電流通過二極管流向輸出電容。因儲存來自電感的電流，多個開關周期以后輸出電容的電壓升高，結果輸出電壓高于輸入電壓。

最簡單的電感型升壓電路中，開關的電壓有峰值電壓，應力較大，開關時會造成較大的能量損失。另外單純靠電感進行增壓，工作時間占周期時間比例較大才能實現高增益。

實用新型內容

為了解決背景技術中的問題，優化DC-DC轉換器電路，本實用新型提出一種基于開關電容的升壓DC-DC變換器，具體由以下技術方案來實現：

一種基于開關電容的升壓DC-DC變換器，包括一個直流電源端口，一個由電控開關S，一個變壓器的初級線圈與次級線圈，二極管D、D₀、D₁、D₂、D₃、D₄，電容C、C₀、C₁、C₂、C₃、C₄；

其中電源端口正極通過開關S連接D₁的負極、初級線圈的A端、D的正極、C₂的負極連接；

C₂的正極與D₂的負極、C₃的負極、D₃的正極連接，D的負極與D₂的正極、C的正極相連接；

電源端口負極與初級線圈的B端、C的負極、C₁的正極連接；

D₁的正極與C₁的負極、C₀的負極、地線相連接構成變換器輸出端負極；

次級線圈A端的同名端與D₃的負極相連接，連接到C₄的負極；

C₄的正極連接到D₄的負極、D₀的正極；

次級線圈B端的同名端連接到D₄的正極、C₃的正極；

C₀的正極連接到D₀的負極，構成變換器的輸出端正極；

其中S的控制端連接PWM控制芯片。

進一步優化在于，開關S為一個N溝道加強型場效應管。

進一步優化在于，C₃與C₄的容量相等。

本實用新型的基本原理是，利用D₁與D2擔當鉗位二極管鉗制開關S的電壓，利用C₁與C₂擔當鉗位電容，消除開關過程中產生的電壓突變。在所提出的變換器中，電容器并聯充電，串聯放電以提高輸出電壓增益。通常耦合電感的漏電感能增加開關的電壓應力，在本實用新型中，使用無源鉗位電路來改善開關的應力過大問題。