[实用新型]一种BOOST-BUCK-BOOST无桥变换器

说明书

技术领域

本实用新型涉及AC/DC变换器领域，具体涉及一种BOOST-BUCK-BOOST无桥变换器。

背景技术

目前常用的AC/DC变换器主要有单级结构和两级结构两大类，其中单级结构通常为无桥AC/DC变换器，两级结构一般由二极管整流电路和DC/DC变换器构成。现有的无桥AC/DC变换器存在共模电流大和电磁干扰强的缺陷，而两级结构变换器效率较低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的不足，提出一种BOOST-BUCK-BOOST无桥变换器。

本实用新型采用如下技术方案：

一种BOOST-BUCK-BOOST无桥变换器，包括输入交流电源、第一开关管S1、第二开关管S2、电感L、第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、电容C和负载，所述第一开关管S1的源极分别与第二二极管D2的阳极、输入交流电源的一端连接，第一开关管S1的漏极分别与负载的一端、电容C的一端、电感L的一端、第二开关管S2的漏极连接，电感L的另一端分别与第二二极管D2的阴极、第一二极管D1的阴极连接，第三二极管D3的阳极分别与负载的另一端、电容C的另一端连接，第三二极管D3的阴极分别与第二开关管S2的源极、第一二极管D1的阳极、输入交流电源的另一端连接。

由所述第二开关管S2、电感L和第二二极管D2构成BOOST电路环节，由所述第一开关管S1、电感L和第一二极管D1构成BUCK-BOOST电路环节，由所述负载、电容C和第三二极管D3构成输出电路环节。

所述BUCK-BOOST电路环节和BOOST电路环节交替工作时，电感L的电流方向不变。

与现有技术相比，本实用新型具有的优势为：

将BOOST电路环节与BUCK-BOOST电路环节整合构成，且BUCK-BOOST电路环节和BOOST电路环节共用电感L，两种电路交替工作时流过电感L的电流方向不变，不仅减小了电路的体积，而且降低了电路中的di/dt，此外，本实用新型结构简单，效率高，控制电路容易实现，功率密度高，电路可靠性高，成本低。

附图说明

图1是本实用新型的一种BOOST-BUCK-BOOST无桥变换器结构图；

图2是本实用新型实施例在电感电流断续模式下输入电压一个周期内输入电流i_in和电感电流i_L的波形图；

图3是本实用新型实施例在电感电流连续模式下输入电压一个周期内输入电流i_in和电感电流i_L的波形图；

图4a～图4e分别是本实用新型的工作过程图，其中图4a为开关管S2导通，开关管S1关断时的等效电路图；图4b为开关管S1和开关管S2均关断且二极管D2导通，二极管D1断开时的等效电路图；图4c为所有半导体器件均关断时的等效电路图；图4d为开关管S1导通，开关管S2关断时的等效电路图；图4e为开关管S1和开关管S2均关断且二极管D1导通，二极管D2断开时的等效电路图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图，对本实用新型作进一步地详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。

实施例

如图1所示，一种BOOST-BUCK-BOOST无桥变换器，包括BOOST电路环节、BUCK-BOOST电路环节和输出电路环节。所述BOOST电路环节由第二开关管S2、电感L和第二二极管D2构成，所述BUCK-BOOST电路环节由第一开关管S1、电感L和第一二极管D1构成，所述输出电路环节由负载、电容C和第三二极管D3构成。

在输入电压正半周，电路工作于BOOST模式，在输入电压负半周，电路工作于BUCK-BOOST模式，BUCK-BOOST电路环节和BOOST电路环节共用电感L，且两种电路交替工作时流过电感L的电流方向不变，降低了电路中的di/dt。输出电路环节中的第三二极管D3用于阻断输入电压正半周电流反方向流入输出电路环节。

具体电路连接：所述第一开关管S1的源极分别与第二二极管D2的阳极、输入交流电源的一端连接，第一开关管S1的漏极分别与负载的一端、电容C的一端、电感L的一端、第二开关管S2的漏极连接，电感L的另一端分别与第二二极管D2的阴极、第一二极管D1的阴极连接，第三二极管D3的阳极分别与负载的另一端、电容C的另一端连接，第三二极管D3的阴极分别与第二开关管S2的源极、第一二极管D1的阳极、输入交流电源的另一端连接。