[发明专利]直流斩波电路

说明书

[一]技术领域  本发明涉及电力电子变换技术领域，尤其是涉及到将一种直流电直接变换成另一种直流电的直流斩波电路(DC/DC)。 

[二]背景技术  直流斩波电路的功能是将一种直流电压变换成另一种固定电压或可调的直流电压、也称为直接直流-直流变换器。现有基本直流斩波电路在电力电子教课书上仅有6种电路：1)降压斩波电路；2)升压斩波电路；3)升降压斩波电路；4)升降斩波电路升降斩波电路；6)升降斩波电路。中国人也称它们为Buck变换器、Boost变换器、Buck-Boost变换器、Cuk变换器、Sepic变换器和Zeta变换器。这些在世界电工教课书上的直流斩波电路和变换器都是外国人发明的基础直流斩波电路，并且都是采用调节开关周期通断比的脉宽调节输出电压的直流斩波电路。它们都必须要有一个相对于斩波周期来说很大的电感。由于电感的成本高、体积大、不便于集成，并且易产生漏磁而影晌环境，因此，影响集成的体积小型化，中国人能否发明一种没有电感或者相对于来说电感值很少的直流斩波电路，能否发明一种不采用调宽方式而采用调频方式调节输出电压的直流斩波电路，而在世界直流斩波电路中独树一个无感或者小感的调节频率为主的直流斩波电路呢？经过多年努力研究，本发明提出的直流斩波电路和变换器就是主要采用调节频率的方式调节输出电压的直流斩波电路，也可称龚氏直流斩波电路(Gong`s Chopper)或龚氐变换器(Gong`s Converter).，它是一种无感或小感的直流斩波电路，具有体积小、重量轻和便于集成，有很大优势，具广泛应用前景。 

{三}发明内容  本发明的一种直流斩波电路，它由直流电源E、2个开关器件V1、V2及其控制电路、至少1个变换电容、至少2个二极管、小电感L、以及负载R及其滤波电容C组成，它有反极性输出和同极性输出两种类型，多个二极管是为引导变换电容的串联充电，和变换电容并联向负载放电，小电感是用来限制电容充电峰值电流和提高电容上充电电压，其特征在于：开关器件V1、V2为互补导通，开关器件V1控制变换电容的串联充电，其充电电流可通过输出负载，也可不通过输出负载，开关器件V2控制变换电容向负载的并联放电，调节开关器件V1、V2频率调节负载电压和电流大小，频率调到最低时负载电压接近于零，当关断V1导通V2时负载应处于被充电状态，则此时负载应当具有电压和电流。本发明的另一种直流斩波电路，它由直流电源E、2个开关器件V1、V2及其控制电路、至少1个变换电容、至少2个二极管、负载R及其滤波电容C组成，它有反极性输出和同极性输出两种类型，多个二极管是为引导充变换电容的串联充电，和变换电容并联向负载放电，其特征在于：开关器件V1、V2为互补导通，关器件V1控制变换电容的串联充电，其充电电流可通过输出负载，也可不通过输出负载，开关器件V2控制变换电容向负载的并联放电，调节开关器件V1、V2频率调节负载电压和电流大小，频率调到最低时负载电压接近于零，当关断V1导通V2时负载应处于被充电状态，则此时负载应当具有电压和电流。

一种反极性输出的无感直流斩波电路，它由直流电源E、2个互补导通的开关器件V1和V2、2个二极管D1和D2、1个变换电容C1和负载R及其并联的滤波电容C组成，其特征在于：V1阳极与E正端相接，C1一端、V1阴极与V2阳极三端相接，C1另一端、D1阳极与D2阴极三端相接，R一端、D2阳极与C负极三端相接，V2阴极、D1阴极、C的正极、R另一端与E的负极五端相接。 

一种反极性输出的小感直流斩波电路，它由直流电源E、2个互补导通的开关器件V1和V2、2个二极管D1和D2、1个变换电容C1、1个小电感L和负载R及其并联滤波电容C组成，其特征在于：V1阳极与E正端相接，L与C1串联，串联支路一端与V1阴极、V2阳极相连三端相接，另一端与D1阳极、D2阴极三端相接，负载R一端、电容C一端与D2阳极三端相接，负载R另一端、电容C另一端、V2阴极、D1阴极与电源E负极五端相接。 

一种同极性输出的无感直流斩波电路，它由直流电源E、2个互补导通的开关器件V1和V2、2个二极管D1和D2、1个变换电容C1和负载R及其滤波电容C组成，其特征在于：V1与E正端相接，C1一端与V1阴极、V2阳极三端相接，C1另一端与D1阳极、D2阴极三端相接，D1阴极、V2阴极、R一端与C正极四端相接，D2阳极、R另一端、C负极与E负端四端相接。