[發明專利]一種基于O-Z源的Sepic電路

有效

• 申請號: 202011374440.5
• 申請日: 2020-11-30
• 公開（公告）號: CN112564478B
• 公開（公告）日: 2022-07-08
• 發明（設計）人: 羅;王琛琛;周明利;呂哲;陳興輝
• 申請（專利權）人: 上海理工大學
• 主分類號: H02M3/156
• 分類號: H02M3/156;H02M1/32;H02M1/08
• 代理公司: 上海德昭知識產權代理有限公司 31204
• 代理人: 郁旦蓉

本發明提供一種基于O?Z源的Sepic電路，包括：直流電源Vs、與直流電源Vs連接的O?Z源網絡以及與O?Z源網絡連接的主電路，其中，O?Z源網絡包括：儲能電容C，其陽極連接于直流電源Vs正極；電力二極管D₁，其陽極連接于直流電源Vs正極；耦合電感線圈，包括與電力二極管D₁串聯的一次側線圈N₁以及與儲能電容C串聯的二次側線圈N₂，主電路包括：儲能電容C₁，與耦合電感線圈連接；電力二極管D₂，其陽極與儲能電容C₁連接；負載電阻R，一端與電力二極管D₂陰極連接，另一端連接至直流電源Vs負極；電容C₂，與負載電阻R并聯；感應線圈L，一端連接于電力二極管D₂陽極，另一端連接至直流電源Vs負極；開關管IGBT，一端與耦合電感線圈連接，另一端連接至直流電源Vs負極。

技術領域

本發明屬于電力電子技術領域，具體涉及一種基于O-Z源的Sepic電路。

背景技術

相對于傳統的線性穩壓電源，開關電源具有效率高、輸出功率大、體積小、重量輕、成本低等優點，隨著電子元器件工藝的進步和新型元件的出現，開關電源的的優勢在不斷放大，DC-DC(直流轉直流)是開關電源中一個重要研究方向。DC-DC變換是將大小固定的直流電壓變換成大小可調的直流電壓的變換，也稱直流斬波，它在電力電子技術領域中的應用十分廣泛，本文進一步研究了DC-DC中的Sepic電路。

傳統Sepic電路能簡單的實現升壓和降壓的功能，而且電源的輸入電流和輸出電流都是連續的，有利于輸入、輸出濾波，但它的升壓比為D/(1-D)，D為開關的導通比，當D0.5時實現降壓功能，當D0.5時實現升壓功能，而且要實現很高的升壓比時，開關的導通比D會比較高，這樣開關導通時間過長而截止時間過短，會導致損耗和溫升過大，對開關造成損傷，影響實用。因此，需要設計一種能夠解決上述問題的電路。

發明內容

本發明是為了解決上述問題而進行的，目的在于提供一種基于O-Z源的Sepic電路。

本發明提供了一種基于O-Z源的Sepic電路，具有這樣的特征，包括：直流電源Vs、與直流電源Vs連接的O-Z源網絡以及與O-Z源網絡連接的主電路，其中，O-Z源網絡包括：儲能電容C，具有陽極與陰極，且陽極連接于直流電源Vs的正極；電力二極管D₁，具有陽極與陰極，且陽極連接于直流電源Vs的正極；以及耦合電感線圈，包括與電力二極管D₁串聯的一次側線圈N₁以及與儲能電容C串聯的二次側線圈N₂，主電路包括：儲能電容C₁，其一端與耦合電感線圈連接；電力二極管D₂，其陽極與儲能電容C₁的另一端連接；負載電阻R，一端與電力二極管D₂陰極連接，另一端連接至直流電源Vs的負極；電容C2，與負載電阻R并聯；感應線圈L，一端連接于電力二極管D₂的陽極，另一端連接至直流電源Vs的負極；以及開關管IGBT，一端與耦合電感線圈連接，另一端連接至直流電源Vs的負極，當開關管IGBT導通時，負載端電路短路，一次側線圈N₁承受直流電源Vs電壓，并在二次側線圈N₂兩端感應出電壓，由于二次側線圈匝數少于一次側線圈，使得儲能電容C也同時在儲能，并經開關管IGBT形成回路，所以，此時O-Z源網絡中耦合電感線圈和儲能電容C儲能，當開關管IGBT關斷，負載正常工作，O-Z源網絡中耦合電感線圈和儲能電容C釋放能量，給負載電阻R供電。

在本發明提供的基于O-Z源的Sepic電路中，還可以具有這樣的特征：其中，一次側線圈N₁以及與二次側線圈N₂均具有同名端與異名端。