CN201422076Y

CN201422076Y - 一种升压电路

Info

Publication number: CN201422076Y
Application number: CN2009200542796U
Authority: CN
Inventors: 邹曙; 梁远文
Original assignee: Dongguan Guanjia Electronic Equipment Co Ltd
Current assignee: Dongguan Guanjia Electronic Equipment Co Ltd
Priority date: 2009-04-10
Filing date: 2009-04-10
Publication date: 2010-03-10
Anticipated expiration: 2019-04-10

Abstract

本实用新型涉及电压转换电路技术领域，尤其涉及一种升压电路，其包括耦合电感L，开关功率管Q1，整流二极管D1、D2，输出滤波电容C1、C2；L的第1脚与电压输入端的正极连接，第2脚与D1的阳极连接，第3脚与D2的阳极连接，第4脚与C2的负极连接；Q1的第1脚与驱动信号端连接，第2脚与D1的阳极连接，第3脚与电压输入端的负极连接；D1的阴极与C1的正极连接，C1的负极与电压输入端的负极连接，D2的阴极与C2的正极连接；C1的正极与C2的负极连接；C2的正极为电压输出端的正极，C1的负极为电压输出端的负极；本实用新型不仅保持了Flyback电路高升压比的特点，而且具有输入电压范围较宽的特点。

Description

一种升压电路

技术领域：

本实用新型涉及电压转换电路技术领域，尤其涉及一种升压电路。

背景技术：

在能源回收式老化系统中，通常需要设置BOOST(升压)电路或Flyback(回扫)电路等升压电路，用于将PC(个人电脑)电源输出的3.3V、5V、12V等低电压升到48V，以实现能源的回收。其中，老化系统中的BOOST电路一般为不隔离BOOST升压电路，如图1，其主要由开关功率管Q101、电感L101、整流二极管D101、滤波电容C101组成，这种升压电路在理论上的升压比可以很大，但是由于实际占空比必须小于90％，否则变换效率将很低，所以这种升压电路的实际升压比不能超过10倍，升压比较低。于是，有些厂家为了提高升压比，采用了高升压比的Flyback电路作为老化系统的升压电路，如图2，其主要由变压器T、开关功率管Q201、整流二极管D201、滤波电容C201组成，此种电路虽然能够通过变压器T的变比来实现高升压比，但是由于变压器T有漏感，使得开关功率管Q201存在电压应力高的问题，所以Flyback电路输入电压的范围往往只能是额定电压的+/-50％，即输入电压的范围较窄。

实用新型内容：

本实用新型的目的就是针对现有技术存在的不足而提供一种高升压比、输入电压范围较宽的升压电路。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

它包括耦合电感L，开关功率管Q1，整流二极管D1、D2，输出滤波电容C1、C2；所述耦合电感L的第1脚与电压输入端的正极连接，第2脚与整流二极管D1的阳极连接，第3脚与整流二极管D2的阳极连接，第4脚与输出滤波电容C2的负极连接；所述开关功率管Q1的第1脚与驱动信号端连接，第2脚与整流二极管D1的阳极连接，第3脚与电压输入端的负极连接；整流二极管D1的阴极与输出滤波电容C1的正极连接，输出滤波电容C1的负极与电压输入端的负极连接，整流二极管D2的阴极与输出滤波电容C2的正极连接；输出滤波电容C1的正极与C2的负极连接；输出滤波电容C2的正极为电压输出端的正极，输出滤波电容C1的负极为电压输出端的负极。

所述耦合电感L由电感L1和电感L2组成，L1为耦合电感L的原边，L2为耦合电感L的副边。

本实用新型有益效果在于：

本实用新型提供的一种升压电路采用了带耦合电感L的BOOST电路，而且将BOOST电路与Flyback电路结合起来，在生产时，只要通过设计合适的耦合电感L的匝数比、自动调节占空比，即可实现在较宽的输入电压时输出电压稳定在48V；因此，本实用新型不仅保持了Flyback电路高升压比的特点，而且具有输入电压范围较宽的特点。

附图说明：

图1是现有技术BOOST电路的电路原理图；

图2是现有技术Flyback电路的电路原理图；

图3是本实用新型的电路原理图。

具体实施方式：

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明，请参考图3，本实用新型包括耦合电感L，开关功率管Q1，整流二极管D1、D2，输出滤波电容C1、C2；所述耦合电感L的第1脚与电压输入端的正极连接，第2脚与整流二极管D1的阳极连接，第3脚与整流二极管D2的阳极连接，第4脚与输出滤波电容C2的负极连接；所述开关功率管Q1的第1脚与驱动信号端连接，第2脚与整流二极管D1的阳极连接，第3脚与电压输入端的负极连接；整流二极管D1的阴极与输出滤波电容C1的正极连接，输出滤波电容C1的负极与电压输入端的负极连接，整流二极管D2的阴极与输出滤波电容C2的正极连接；输出滤波电容C1的正极与C2的负极连接；输出滤波电容C2的正极为电压输出端的正极，输出滤波电容C1的负极为电压输出端的负极，负载RL串接在电压输出端的正极与负极之间。

所述耦合电感L由电感L1和电感L2组成，L1为耦合电感L的原边，匝数为N1，L2为耦合电感L的副边，匝数为N2，D1为原边整流二极管，C1为原边输出滤波电容，D2为副边整流二极管，C2为副边输出滤波电容。

其中，本实用新型输入电压Vin与输出电压Vout的变比(Vout/Vin)，其与驱动信号端的开关管驱动信号DRV1的占空比D(Ton/Ton+Toff)的关系的推导过程如下：

设耦合电感L的励磁电感为Lm，则Ton期间，Q1导通，D1和D2都承受反向电压而截止，输入电压Vin加在励磁电感Lm上，则Ton期间，Lm上的伏秒积为Vin*Ton；Toff期间，Q1关断，D1和D2都承受正向电压而导通，此时励磁电感Lm上的电压为Vc1-Vin，其中Vc1是C1上的电压，则Toff期间Lm上的伏秒积为(Vc1-Vin)*Toff。根据伏秒积平衡原则，Vin*Ton＝(Vc1-Vin)*Toff，则Vc1＝Vin/(1-D)。Toff期间，C2的电压Vc2等于耦合电感副边L2的电压，即

VL2＝(N2/N1)*VL1＝(N2/N1)*(Vc1-Vin)＝(N2/N1)*D*Vin/(1-D)，那么输出电压Vout＝Vc1+Vc2＝(N2/N1)*D*Vin/(1-D)+Vin/(1-D)，

所以，可得出Vout/Vin＝[1+(N2/N1)*D]/(1-D)。

从上述推导可知，本实用新型在生产时，只要通过设计合适的耦合电感L的匝数比、自动调节占空比，即可实现在较宽的输入电压时输出电压稳定在48V；因此，本实用新型不仅保持了Flyback电路高升压比的特点，而且具有输入电压范围较宽的特点。

当然，以上所述仅是本实用新型的较佳实施例，故凡依本实用新型专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本实用新型专利申请范围内。

Claims

1、一种升压电路，其特征在于：它包括耦合电感L，开关功率管Q1，整流二极管D1、D2，输出滤波电容C1、C2；所述耦合电感L的第1脚与电压输入端的正极连接，第2脚与整流二极管D1的阳极连接，第3脚与整流二极管D2的阳极连接，第4脚与输出滤波电容C2的负极连接；所述开关功率管Q1的第1脚与驱动信号端连接，第2脚与整流二极管D1的阳极连接，第3脚与电压输入端的负极连接；整流二极管D1的阴极与输出滤波电容C1的正极连接，输出滤波电容C1的负极与电压输入端的负极连接，整流二极管D2的阴极与输出滤波电容C2的正极连接；输出滤波电容C1的正极与C2的负极连接；输出滤波电容C2的正极为电压输出端的正极，输出滤波电容C1的负极为电压输出端的负极。

2、根据权利要求1所述的一种升压电路，其特征在于：所述耦合电感L由电感L1和电感L2组成，L1为耦合电感L的原边，L2为耦合电感L的副边。