升压降压变换器制造技术

技术编号:17788644 阅读:84 留言:0更新日期:2018-04-25 01:37
本实用新型专利技术公开了一种升压降压变换器,包括第一输出输入端和第二输出输入端,所述第一输出输入端分别连接在第一电容的一极及第一开关管的一极,所述第一开关管的另一极分别连接第二电容的一极及第三开关管的一极,所述第三开关管的另一极分别连接第二输出输入端的及第四开关管的一极,所述第二输出输入端还通过第三电容接地,所述第四开关管的另一极分别连接第二电容的另一极及第二开关管的一极,所述第二开关管的另一极分别连接第一电容的另一极及接地。本实用新型专利技术具有不需要电感的优点。

Booster and step-down converter

The utility model discloses a pressurization and depressurization converter, which comprises a first output input and second output inputs, which are connected to the first pole of the first capacitor and the one pole of the first switch tube respectively, and the other pole of the first switch tube is connected to the one pole of the first and the three switch tube of the second electrical capacity, respectively. The other pole of the third switch tube is respectively connected to the one pole of the second output input and the four switch tube, the second output input is also connected by the third capacitance, and the other pole of the fourth switch tube connects the other pole of the second capacitor and the one pole of the two switch tube respectively, and the other pole of the second switch tube is connected separately. The other pole and grounding of the first capacitor. The utility model has the advantages of no need of inductance.

【技术实现步骤摘要】
升压降压变换器
本技术涉及电源电路,尤其是涉及一种不需要电感的升压降压变换器。
技术介绍
升压降压变换器可以将输入电压转换为高于、等于或低于该输入电压的输出电压,可以工作在较宽的输入电压变化范围内,因此在电源领域得到了广泛应用。目前,直流电压的变换技术已比较成熟。传统的直流电压变换技术,一般只能实现电源的单向变换,同时常常要安装有电感元件,电感元件一是体积较大,会影响产品的空间,二是电感元件在使用时,会产生较高的热量,这就要求产品要留有散热空间,同时电感元件的价格也一直居高不下。
技术实现思路
为解决上述问题,本技术目的在于提供一种不需要电感的升压降压变换器。本技术通过以下技术措施实现的,一种升压降压变换器,包括第一输出输入端和第二输出输入端,所述第一输出输入端分别连接在第一电容的一极及第一开关管的一极,所述第一开关管的另一极分别连接第二电容的一极及第三开关管的一极,所述第三开关管的另一极分别连接第二输出输入端的及第四开关管的一极,所述第二输出输入端还通过第三电容接地,所述第四开关管的另一极分别连接第二电容的另一极及第二开关管的一极,所述第二开关管的另一极分别连接第一电容的另一极及接地。作为一种优选方式,所述第一输出输入端分别连接在第一电容的一极及第一MOS管的漏极,所述第一MOS管的源极分别连接第二电容的一极及第三MOS管的漏极,所述第三MOS管的源极分别连接第二输出输入端的及第四MOS管的漏极,所述第二输出输入端还通过第三电容接地,所述第四MOS管的源极分别连接第二电容的另一极及第二MOS管的漏极,所述第二MOS管的源极分别连接第一电容的另一极及接地。作为一种优选方式,所述MOS管都为N沟道MOSFET。作为一种优选方式,所述第一开关管与第四开关管驱动开关同相,第二开关管与第三开关管驱动开关同相,第一开关管、第四开关管与第二开关管、第三开关管驱动开关反相,并且第一开关管、第四开关管与第二开关管、第三开关管驱动存在死区,防止第一开关管与第三开关管同时导通,及防止第二开关管与第四开关管同时导通。作为一种优选方式,所述第一MOS管与第四MOS管驱动开关同相,第二MOS管与第三MOS管驱动开关同相,第一MOS管、第四MOS管与第二MOS管、第三MOS管驱动开关反相,并且第一MOS管、第四MOS管与第二MOS管、第三MOS管驱动存在死区,防止第一MOS管与第三MOS管同时导通,及防止第二MOS管与第四MOS管同时导通。本技术驱动开关的占空比无限制,除0%与100%之外均可;开关频率特征没有限制,可以按照负载大小,纹波要求等条件选择开关频率;本技术变换电压具有固定的关系式,第一端的电压为V1,第二端电压为V2,当此拓扑工作时,无论从第一端降压到第二端,还是第二端升压到第一端,V1与V2保持固定关系,其关系式为V1=2*V2。本技术电路结构简单,不需要电感就能完成升压或降压的变换,从而能节约产品的安装空间,并能节约产品成本。附图说明图1为本技术实施例的电路原理图。图2为本技术实施例作降压变换时,Q1、Q4导通,Q2、Q3关闭的等效电路原理图。图3为本技术实施例作降压变换时,Q2、Q3导通,Q1、Q4关闭的等效电路原理图。图4为本技术实施例作升压变换时,Q2、Q3导通,Q1、Q4关闭的等效电路原理图。图5为本技术实施例作升压变换时,Q1、Q4导通,Q2、Q3关闭的等效电路原理图。具体实施方式下面结合实施例并对照附图对本技术作进一步详细说明。本实施例的一种升压降压变换器,参考图1,包括第一输出输入端S1和第二输出输入端S2,所述第一输出输入端S1分别连接在第一电容C1的一极及第一开关管的一极(在本实施例中为第一MOS管Q1的漏极),所述第一开关管(在本实施例中为第一MOS管Q1的源极)的另一极分别连接第二电容C2的一极及第三开关管的一极(在本实施例中为第三MOS管Q3的漏极),所述第三开关管的另一极(在本实施例中为第三MOS管Q3的源极)分别连接第二输出输入端S2的及第四开关管的一极(在本实施例中为第四MOS管Q4的漏极),所述第二输出输入端S2还通过第三电容C3接地,所述第四开关管的另一极(在本实施例中为第四MOS管Q4的源极)分别连接第二电容C2的另一极及第二开关管的一极(在本实施例中为第二MOS管Q2的漏极),所述第二开关管的另一极(在本实施例中为第二MOS管Q2的源极)分别连接第一电容C1的另一极及接地,其中的MOS管都为N沟道MOSFET。在其它实施例中,各开关管也可以是多个MOS管的组合。本升压降压变换器是一种不需要电感即可完成升压或降压转换工作的电路,在工作时第一MOS管Q1与第四MOS管Q4驱动开关同相,第二MOS管Q2与第三MOS管Q3驱动开关同相,第一MOS管Q1(第四MOS管Q4)与第二MOS管Q2(第三MOS管Q3)驱动开关反相,并且第一MOS管Q1(第四MOS管Q4)与第二MOS管Q2(第三MOS管Q3)驱动存在死区,防止第一MOS管Q1与第三MOS管Q3同时导通,第二MOS管Q2与第四MOS管Q4同时导通。其工作原理如下:电压变换方向从第一输入端S1到第二输出端S2——降压变换当第一输入端S1有电压V1输入时,即电容C1二端有压差,电容C2、电容C3二端的电压为0,MOS管Q1、MOS管Q2、MOS管Q3、MOS管Q4常闭。首先开通MOS管Q1与MOS管Q4,图2为其等效电路原理图,电容C2与电容C3串联,串联后与电容C1并联,由于存在压差,则电容C1开始对电容C2及电容C3充电,由于电容分压的固有特性,电容C2与电容C3电容两边的电压相等,(VC2T-VC2B)=V2。然后关闭MOS管Q1与MOS管Q4,开通MOS管Q2与MOS管Q3,图3为其等效电路原理图,此时电容C2与电容C3并联,若第二端S2没有负载,则电压V2不变,电容C2与电容C3电容两边的电压相等,电容C2不会对电容C3充电;若第二端S2有负载,则电压V2下降,电容C3电容两边电压小于电容C2电容两边电压(VC2T-VC2B),则电容C2上电流流向电容C3,电容C2对电容C3充电;忽略线上阻抗,MOS阻抗等因素,在开通MOS管Q1与MOS管Q4时,电容C1瞬时对电容C2与电容C3完成充电,V1=VC2T,在一个开关周期内即可使得V2=1/2*V1。由于MOS有导通电阻,MOS管Q1、MOS管Q2、MOS管Q3、MOS管Q4的导通阻抗均为R,在开通MOS管Q1与MOS管Q4时,R与电容C2、R、电容C3串联,电容C1给电容C2,电容C3充电,要使得V1=VC2T,则需要一定的时间才使得V2=1/2*V1。电压变换方向从第二输入端S2到第一输出端S1——升压变换当第二端S2有电压V2存在时,即电容C3上有电压V2,电容C1、电容C2电压为0,MOS管Q1、MOS管Q2、MOS管Q3、MOS管Q4常闭。首先开通MOS管Q2与MOS管Q3,图4为其等效电路原理图,电容C2与电容C3并联,由于存在压差,则电容C3开始对电容C2充电,然后关闭MOS管Q2与MOS管Q3,开通MOS管Q1与MOS管Q4,图5为其等效电路原理图,此时电容C2与电容C3串联,串联电压为V2+(VC本文档来自技高网...
升压降压变换器

【技术保护点】
一种升压降压变换器,其特征在于:包括第一输出输入端和第二输出输入端,所述第一输出输入端分别连接在第一电容的一极及第一开关管的一极,所述第一开关管的另一极分别连接第二电容的一极及第三开关管的一极,所述第三开关管的另一极分别连接第二输出输入端的及第四开关管的一极,所述第二输出输入端还通过第三电容接地,所述第四开关管的另一极分别连接第二电容的另一极及第二开关管的一极,所述第二开关管的另一极分别连接第一电容的另一极及接地。

【技术特征摘要】
1.一种升压降压变换器,其特征在于:包括第一输出输入端和第二输出输入端,所述第一输出输入端分别连接在第一电容的一极及第一开关管的一极,所述第一开关管的另一极分别连接第二电容的一极及第三开关管的一极,所述第三开关管的另一极分别连接第二输出输入端的及第四开关管的一极,所述第二输出输入端还通过第三电容接地,所述第四开关管的另一极分别连接第二电容的另一极及第二开关管的一极,所述第二开关管的另一极分别连接第一电容的另一极及接地。2.根据权利要求1所述的升压降压变换器,其特征在于:所述第一输出输入端分别连接在第一电容的一极及第一MOS管的漏极,所述第一MOS管的源极分别连接第二电容的一极及第三MOS管的漏极,所述第三MOS管的源极分别连接第二输出输入端的及第四MOS管的漏极,所述第二输出输入端还通过第三电容接地,所述第四MOS管的源极分别连接第二电容的另一极及第二MOS管的漏极,所述第二MOS管的源极分...

【专利技术属性】
技术研发人员:李昊
申请(专利权)人:深圳维普创新科技有限公司
类型:新型
国别省市:广东,44

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