[实用新型]一种基于开关电容的升压DC-DC变换器

说明书

本实用新型公开了一种基于开关电容的升压DC‑DC变换器，包括一个电控开关，一个变压器的初级线圈与次级线圈，若干二极管与电容，其中包括一对二极管构成钳位二极管，和一对电容构成钳位电容；在所提出的变换器中，电容器并联充电，串联放电以提高输出电压增益。通常耦合电感的漏电感能增加开关的电压应力，在本实用新型中，使用无源钳位电路来改善开关的应力过大问题。本实用新型还可以回收耦合电感的漏电感能量，减少损失，防止开关上产生电压峰值。

技术领域

本实用新型涉及PWM升压领域，具体涉及一种基于开关电容的升压DC-DC变换器。

背景技术

DC-DC升压变换器是一种电路中常用的结构。电感型DC-DC转换器电路，闭合开关会引起通过电感的电流增加。打开开关会促使电流通过二极管流向输出电容。因储存来自电感的电流，多个开关周期以后输出电容的电压升高，结果输出电压高于输入电压。

最简单的电感型升压电路中，开关的电压有峰值电压，应力较大，开关时会造成较大的能量损失。另外单纯靠电感进行增压，工作时间占周期时间比例较大才能实现高增益。

实用新型内容

为了解决背景技术中的问题，优化DC-DC转换器电路，本实用新型提出一种基于开关电容的升压DC-DC变换器，具体由以下技术方案来实现：

一种基于开关电容的升压DC-DC变换器，包括一个直流电源端口，一个由电控开关S，一个变压器的初级线圈与次级线圈，二极管D、D₀、D₁、D₂、D₃、D₄，电容C、C₀、C₁、C₂、C₃、C₄；

其中电源端口正极通过开关S连接D₁的负极、初级线圈的A端、D的正极、C₂的负极连接；

C₂的正极与D₂的负极、C₃的负极、D₃的正极连接，D的负极与D₂的正极、C的正极相连接；

电源端口负极与初级线圈的B端、C的负极、C₁的正极连接；

D₁的正极与C₁的负极、C₀的负极、地线相连接构成变换器输出端负极；

次级线圈A端的同名端与D₃的负极相连接，连接到C₄的负极；

C₄的正极连接到D₄的负极、D₀的正极；

次级线圈B端的同名端连接到D₄的正极、C₃的正极；

C₀的正极连接到D₀的负极，构成变换器的输出端正极；

其中S的控制端连接PWM控制芯片。

进一步优化在于，开关S为一个N沟道加强型场效应管。

进一步优化在于，C₃与C₄的容量相等。

本实用新型的基本原理是，利用D₁与D2担当钳位二极管钳制开关S的电压，利用C₁与C₂担当钳位电容，消除开关过程中产生的电压突变。在所提出的变换器中，电容器并联充电，串联放电以提高输出电压增益。通常耦合电感的漏电感能增加开关的电压应力，在本实用新型中，使用无源钳位电路来改善开关的应力过大问题。