[发明专利]一种输入输出电流均连续的升压型DC-DC变换器

说明书

一种输入输出电流均连续的升压型DC‑DC变换器，包括二极管D1、电容C1、电感L1、电感L2、电容Co和1个电子开关，所述电子开关具有端口a和端口b，二极管D1的阳极同时与直流电源Vi的正端和电子开关的端口a相连，二极管D1的阴极同时与电容C1的一端和电感L1的一端相连，电子开关的端口b同时与电容C1的另一端和电感L2的一端相连，电感L1的另一端同时与电容Co的一端和负载Z的一端相连，负载Z的另一端同时与电容Co的另一端、电感L2的另一端和直流电源Vi的负端相连。本发明具有如下工作特征：输入和输出电流均连续，输出电压大于或等于直流电源电压且同极性。

技术领域

本发明涉及直流-直流(DC-DC)变换器，尤其是一种输入和输出电流均连续且输入和输出电压同极性的升压型DC-DC变换器，可作为基本单元组建多输入和多输出的直流电源系统，如：直流电源模块并联系统、LED阵列驱动系统、分布式光伏发电系统等。

背景技术

现有具有升压功能的基本DC-DC变换器包括Boost变换器、Buck-Boost变换器、Cuk变换器、Sepic变换器和Zeta变换器。如表1所列，在不考虑输出电容的情况下，上述这5种具有升压功能的基本DC-DC变换器都不满足“输入和输出电流均连续且输入和输出电压同极性”的要求。

表1。

发明内容

为了克服现有具有升压功能的基本DC-DC变换器都不满足“输入和输出电流均连续且输入和输出电压同极性”要求的不足，本发明提供一种升压型DC-DC变换器，能够实现输入和输出电流均连续且输入和输出电压同极性，扩充DC-DC变换器的种类。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种输入输出电流均连续的升压型DC-DC变换器，包括二极管D1、电容C1、电感L1、电感L2、电容Co和1个电子开关，所述电子开关具有端口a和端口b，二极管D1的阳极同时与直流电源Vi的正端和电子开关的端口a相连，二极管D1的阴极同时与电容C1的一端和电感L1的一端相连，电子开关的端口b同时与电容C1的另一端和电感L2的一端相连，电感L1的另一端同时与电容Co的一端和负载Z的一端相连，负载Z的另一端同时与电容Co的另一端、电感L2的另一端和直流电源Vi的负端相连。

本发明中，当电子开关截止时，二极管D1导通，直流电源Vi、二极管D1、电容C1和电感L2构成一个回路，直流电源Vi、二极管D1、电感L1、电容Co和负载Z构成另一个回路。

当电子开关导通时，二极管D1截止，直流电源Vi、电子开关和电感L2构成一个回路，直流电源Vi、电子开关、电容C1、电感L1、电容Co和负载Z构成另一个回路。

进一步，所述电子开关采用单向导通的电子开关，即电子开关导通时其电流从端口a流入并从端口b流出。该优选方案是为了防止电流反流。

关于电子开关的一种优选方案，所述电子开关包括二极管D2、N型MOS管M1和1个控制器，所述控制器具有端口vg，二极管D2的阳极与所述电子开关的端口a相连，二极管D2的阴极与N型MOS管M1的漏极相连，N型MOS管M1的源极与所述电子开关的端口b相连，N型MOS管M1的门极与所述控制器的端口vg相连。

所述控制器决定N型MOS管M1的工作状态，所述控制器采用电源控制芯片。

本发明的技术构思为：合理配置二极管D1和电子开关，令电容C1、电感L1和电感L2在一个工作周期内协同地进行储能和释能，既实现高效率的升压变换，又实现输入电流连续、输出电流连续和输出电压极性不变。

本发明的有益效果主要表现在：所述输入输出电流均连续的升压型DC-DC变换器电路结构简单，具有高效率、输入和输出电流均连续、输出和输入电压极性一致、输出电压Vo大于或等于直流电源电压Vi的工作特征。

附图说明