[发明专利]一种基于Sepic电路的高降压DC/DC变换器

说明书

技术领域

本发明涉及DC/DC电源，特别是一种基于Sepic电路的高降压DC/DC变换器。

背景技术

现有技术中，基本的Sepic电路，如说明书附图图1所示。它包括两个电感L1、L2，一个功率开关管S1，一个输出二极管D1。其中，第一个电感L1的输入端接输入电源Vin的正极，第一个电感L1的输出端接第一个电容C1的一端及功率开关管S1的漏极（以MOS管为例），第一个电容C1的另一端接输出二极管D1的阳极及第二个电感L2的上端，输出二极管D1的阴极接输出滤波电容C0的正极。功率开关管S1的源极、第二个电感L2的下端以及输出滤波电容C0的负极均与输入电源Vin的负极相连。这种的Sepic电路降压能力较低，所以在完成高降压任务时与BUCK电路类似，占空比均工作于很小的状态，所以电流纹波大、滤波器体积大、损耗也较大。在一些输入输出电压相差较大的场合难以胜任，如：计算机中为CPU供电的DC/DC变换器、电动汽车充电机等。近年来，相继出现了一些具有高降压能力的电路拓扑，主要有三种：第一种借助于变压器，在原有的DC/DC变换器中间加入一个变压器，通过改变变压器变比实现高增益升压的目的。但此时，电能的转化过程实际上由原来的DC/DC，变为：DC/AC/AC/DC，整个系统的能量转换效率降低了。第二种是利用开关电容的方法实现高增益升压，但此种方案所需开关器件过多、控制复杂、因而也不常用。第三种是利用耦合电感来实现高降压，但耦合电感的使用，同样会引起开关器件电压应力过高，并且会带来电磁干扰等影响，导致变换器工作损耗较大。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种基于Sepic电路的高降压DC/DC变换器，解决现有变换器存在能量转换效率降低、开关器件过多等问题。

本发明采取的技术方案为：一种基于Sepic电路的高降压DC/DC变换器，包括功率开关S₁、输出滤波电容C₀、电容C₁、电容C₂、电感L₁、电感L₂，输出滤波电容C₀的一端连接输入直流电源V_in的正极、开关器件一端；输出滤波电容C₀的另一端连接电容C₁的一端、电感L₁的一端；电感L₁的另一端连接功率开关S₁的漏极、电容C₂的一端；电容C₂的另一端连接开关器件另一端、电感L₂一端；电容C₁的另一端、功率开关S₁的源极、以及电感L₂另一端连接输入直流电源V_in的负极；功率开关S₁的栅极连接控制器。

所述功率开关S₁为MOSFET管或者IGBT。

所述开关器件为二极管D₁、二极管D₁的阳极连接电容C₂的另一端，二极管D₁的阴极连接输出滤波电容C₀的一端。

所述开关器件为MOSFET管或者IGBT，MOSFET管或者IGBT的栅极连接一个控制器。

本发明一种基于Sepic电路的高降压DC/DC变换器，有益效果如下：

1）、具有高降压能力，且电路中不含有变压器。电路结构简单，输出性能好，成本低，且体积小。

2）、相比于buck电路，具有更高的降压比，在实现高降压时，占空比无需工作于极限状态，输入输出电流纹波小，具有滤波器体积小，功率密度高的优点。

附图说明

图1为背景技术中所述Sepic电路图。

图2为本发明高降压DC/DC变换器电路图（功率开关S₁为MOSFET管）。

图3为Sepic电路的仿真波形图。

图4为本发明高降压DC/DC变换器的仿真波形图。

具体实施方式