JFET型自激式交错并联Cuk变换器制造技术

一种JFET型自激式交错并联Cuk变换器，包括电感L1、电感L2、N型JFET管J1、N型JFET管J2、电容C1、电容C2、二极管D1、二极管D2、电感L3、电感L4、二极管D3、二极管D4、电容Co、驱动支路1和驱动支路2，所述驱动支路1中，当N型JFET管J2导通时，其端口a1产生负电压关断N型JFET管J1；所述驱动支路2中，当N型JFET管J1导通时，其端口a2产生负电压关断N型JFET管J2。本发明专利技术具有低输入电压启动、宽输入电压范围工作和高效率的特点。

JFET type self excited interleaved Cuk converter

A JFET self-excited interleaved parallel Cuk converter includes inductor L1, inductor L2, N-type JFET tube J1, N-type JFET tube J2, capacitor C1, capacitor C2, diode D1, diode D2, inductor L3, inductor L4, diode D4, capacitor Co, drive branch 1 and drive branch 2. In the drive branch 1, when the N-type JFET tube J2 is on When the N-type JFET tube J1 is turned off by a negative voltage at its port a1, and when the N-type JFET tube J1 is turned on in the drive branch 2, the port A2 generates a negative voltage to turn off the N-type JFET tube J2. The invention has the characteristics of low input voltage starting, wide input voltage range operation and high efficiency.

【技术实现步骤摘要】
JFET型自激式交错并联Cuk变换器
本专利技术涉及交错并联Cuk变换器，尤其是一种适用于低电压输入的交错并联Cuk变换器，可应用于LED驱动、能量收集、辅助电源等场合。
技术介绍
和他激式Cuk变换器相比，自激式交错并联Cuk变换器具有输入/输出电流纹波小、易于启动、易于扩容、成本低等优点。增强型MOSFET和BJT是常见的半导体器件，都可用于构建自激式交错并联Cuk变换器。当应用于低电压输入的场合时，增强型MOSFET因其栅源极阈值电压较高而不适用。基极-发射极导通电压较低的BJT虽适用，但是它的驱动和导通损耗均较大。
技术实现思路
为了克服现有BJT在构建低电压输入的交错并联Cuk变换器时存在损耗较大的不足，本专利技术提供一种JFET型自激式交错并联Cuk变换器，目的在于同时实现低输入电压启动、宽输入电压范围工作和高效率。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种JFET型自激式交错并联Cuk变换器，包括电感L1、电感L2、N型JFET管J1、N型JFET管J2、电容C1、电容C2、二极管D1、二极管D2、电感L3、电感L4、二极管D3、二极管D4、电容Co、驱动支路1和驱动支路2，驱动支路j具有端口aj、端口bj、端口cj和端口dj，j的取值范围为1至2，直流电源Vi的正端同时与电感L1的一端和电感L2的一端相连，电感L1的另一端同时与N型JFET管J1的漏极、驱动支路2的端口c2和电容C1的一端相连，电容C1的另一端同时与驱动支路2的端口d2、二极管D1的阳极和电感L3的一端相连，电感L3的另一端与二极管D3的阴极相连，二极管D3的阳极同时与二极管D4的阳极、电容Co的一端和负载的一端相连，电容Co的另一端同时与负载的另一端、二极管D1的阴极、二极管D2的阴极、驱动支路1的端口b1、驱动支路2的端口b2、N型JFET管J1的源极、N型JFET管J2的源极和直流电源Vi的负端相连，电感L2的另一端同时与N型JFET管J2的漏极、驱动支路1的端口c1和电容C2的一端相连，电容C2的另一端同时与驱动支路1的端口d1、二极管D2的阳极和电感L4的一端相连，电感L4的另一端与二极管D4的阴极相连，N型JFET管J1的栅极与驱动支路1的端口a1相连，N型JFET管J2的栅极与驱动支路2的端口a2相连。进一步，所述驱动支路1中，当N型JFET管J2导通时，其端口a1产生负电压关断N型JFET管J1；所述驱动支路2中，当N型JFET管J1导通时，其端口a2产生负电压关断N型JFET管J2。所述N型JFET管J1和N型JFET管J2都可采用耗尽型MOSFET管代替。作为驱动支路j的一种优选方案，驱动支路j包括稳压管Zaj、电阻Raj和电容Caj，驱动支路j的端口aj同时与稳压管Zaj的阳极和电阻Raj的一端相连，电阻Raj的另一端与电容Caj的一端相连，电容Caj的另一端与驱动支路j的端口cj相连，稳压管Zaj的阴极与驱动支路j的端口bj相连，j的取值范围为1至2。进一步，驱动支路j还包括电阻Rbj和二极管Dbj，电阻Rbj的一端与驱动支路j的端口aj相连，电阻Rbj的另一端与二极管Dbj的阴极相连，二极管Dbj的阳极与电容Caj的一端相连。更进一步，驱动支路j还包括电阻Rcj和二极管Dcj，二极管Dcj的阳极与驱动支路j的端口aj相连，二极管Dcj的阴极与电阻Rcj的一端相连，电阻Rcj的另一端与电容Caj的一端相连。作为驱动支路j的另一种优选方案，驱动支路j包括稳压管Zdj、电阻Rdj和电容Cdj，驱动支路j的端口aj同时与稳压管Zdj的阳极和电阻Rdj的一端相连，电阻Rdj的另一端与电容Cdj的一端相连，电容Cdj的另一端与驱动支路j的端口dj相连，稳压管Zdj的阴极与驱动支路j的端口bj相连，j的取值范围为1至2。进一步，驱动支路j还包括电阻Rej和二极管Dej，电阻Rej的一端与驱动支路j的端口aj相连，电阻Rej的另一端与二极管Dej的阴极相连，二极管Dej的阳极与电容Cdj的一端相连。更进一步，驱动支路j还包括电阻Rfj和二极管Dfj，二极管Dfj的阳极与驱动支路j的端口aj相连，二极管Dfj的阴极与电阻Rfj的一端相连，电阻Rfj的另一端与电容Cdj的一端相连。本专利技术的技术构思为：和增强型MOSFET相比，JFET可在栅源极电压为0时导通。和BJT相比，电压驱动型的JFET具有更低的驱动和导通损耗，也更易于集成。综上所述，JFET兼具增强型MOSFET和BJT的优点，适用于构建低电压输入的交错并联Cuk变换器。采用JFET管构建自激式交错并联Cuk变换器，重点构造与JFET管工作性能匹配的可产生负电压的驱动支路，驱动支路包括稳压管、电阻、电容等基本元器件。本专利技术的有益效果主要表现在：所述JFET型自激式交错并联Cuk变换器具有低输入电压启动、宽输入电压范围工作和高效率的特点。附图说明图1是本专利技术的电路图。图2是适用于本专利技术的第一种驱动支路方案的电路图。图3是实施1的仿真波形图。图4是适用于本专利技术的第二种驱动支路方案的电路图。图5是适用于本专利技术的第三种驱动支路方案的电路图。图6是适用于本专利技术的第四种驱动支路方案的电路图。图7是实施例4的仿真波形图。图8是适用于本专利技术的第五种驱动支路方案的电路图。图9是适用于本专利技术的第六种驱动支路方案的电路图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步描述。实施例1参考图1和图2，一种JFET型自激式交错并联Cuk变换器，包括电感L1、电感L2、N型JFET管J1、N型JFET管J2、电容C1、电容C2、二极管D1、二极管D2、电感L3、电感L4、二极管D3、二极管D4、电容Co、驱动支路1和驱动支路2，驱动支路j具有端口aj、端口bj、端口cj和端口dj，j的取值范围为1至2，直流电源Vi的正端同时与电感L1的一端和电感L2的一端相连，电感L1的另一端同时与N型JFET管J1的漏极、驱动支路2的端口c2和电容C1的一端相连，电容C1的另一端同时与驱动支路2的端口d2、二极管D1的阳极和电感L3的一端相连，电感L3的另一端与二极管D3的阴极相连，二极管D3的阳极同时与二极管D4的阳极、电容Co的一端和负载的一端相连，电容Co的另一端同时与负载的另一端、二极管D1的阴极、二极管D2的阴极、驱动支路1的端口b1、驱动支路2的端口b2、N型JFET管J1的源极、N型JFET管J2的源极和直流电源Vi的负端相连，电感L2的另一端同时与N型JFET管J2的漏极、驱动支路1的端口c1和电容C2的一端相连，电容C2的另一端同时与驱动支路1的端口d1、二极管D2的阳极和电感L4的一端相连，电感L4的另一端与二极管D4的阴极相连，N型JFET管J1的栅极与驱动支路1的端口a1相连，N型JFET管J2的栅极与驱动支路2的端口a2相连。所述驱动支路1的功能是：当N型JFET管J2导通时，其端口a1产生负电压关断N型JFET管J1；所述驱动支路2的功能是：当N型JFET管J1导通时，其端口a2产生负电压关断N型JFET管J2。驱动支路j包括稳压管Zaj、电阻Raj和电容Caj，驱动支路j的端口aj同时与稳压管Zaj的阳极和电阻Raj的一端相连，电阻Raj的另一端与电容Caj的一端相连，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种JFET型自激式交错并联Cuk变换器，其特征在于：所述JFET型自激式交错并联Cuk变换器包括电感L1、电感L2、N型JFET管J1、N型JFET管J2、电容C1、电容C2、二极管D1、二极管D2、电感L3、电感L4、二极管D3、二极管D4、电容Co、驱动支路1和驱动支路2，驱动支路j具有端口aj、端口bj、端口cj和端口dj，j的取值范围为1至2，直流电源Vi的正端同时与电感L1的一端和电感L2的一端相连，电感L1的另一端同时与N型JFET管J1的漏极、驱动支路2的端口c2和电容C1的一端相连，电容C1的另一端同时与驱动支路2的端口d2、二极管D1的阳极和电感L3的一端相连，电感L3的另一端与二极管D3的阴极相连，二极管D3的阳极同时与二极管D4的阳极、电容Co的一端和负载的一端相连，电容Co的另一端同时与负载的另一端、二极管D1的阴极、二极管D2的阴极、驱动支路1的端口b1、驱动支路2的端口b2、N型JFET管J1的源极、N型JFET管J2的源极和直流电源Vi的负端相连，电感L2的另一端同时与N型JFET管J2的漏极、驱动支路1的端口c1和电容C2的一端相连，电容C2的另一端同时与驱动支路1的端口d1、二极管D2的阳极和电感L4的一端相连，电感L4的另一端与二极管D4的阴极相连，N型JFET管J1的栅极与驱动支路1的端口a1相连，N型JFET管J2的栅极与驱动支路2的端口a2相连。...

【技术特征摘要】
1.一种JFET型自激式交错并联Cuk变换器，其特征在于：所述JFET型自激式交错并联Cuk变换器包括电感L1、电感L2、N型JFET管J1、N型JFET管J2、电容C1、电容C2、二极管D1、二极管D2、电感L3、电感L4、二极管D3、二极管D4、电容Co、驱动支路1和驱动支路2，驱动支路j具有端口aj、端口bj、端口cj和端口dj，j的取值范围为1至2，直流电源Vi的正端同时与电感L1的一端和电感L2的一端相连，电感L1的另一端同时与N型JFET管J1的漏极、驱动支路2的端口c2和电容C1的一端相连，电容C1的另一端同时与驱动支路2的端口d2、二极管D1的阳极和电感L3的一端相连，电感L3的另一端与二极管D3的阴极相连，二极管D3的阳极同时与二极管D4的阳极、电容Co的一端和负载的一端相连，电容Co的另一端同时与负载的另一端、二极管D1的阴极、二极管D2的阴极、驱动支路1的端口b1、驱动支路2的端口b2、N型JFET管J1的源极、N型JFET管J2的源极和直流电源Vi的负端相连，电感L2的另一端同时与N型JFET管J2的漏极、驱动支路1的端口c1和电容C2的一端相连，电容C2的另一端同时与驱动支路1的端口d1、二极管D2的阳极和电感L4的一端相连，电感L4的另一端与二极管D4的阴极相连，N型JFET管J1的栅极与驱动支路1的端口a1相连，N型JFET管J2的栅极与驱动支路2的端口a2相连。2.如权利要求1所述的JFET型自激式交错并联Cuk变换器，其特征在于：所述驱动支路1中，当N型JFET管J2导通时，其端口a1产生负电压关断N型JFET管J1；所述驱动支路2中，当N型JFET管J1导通时，其端口a2产生负电压关断N型JFET管J2。3.如权利要求1或2所述的JFET型自激式交错并联Cuk变换器，其特征在于：所述驱动支路j包括稳压管Zaj、电阻Raj和电容Caj，驱动支路j的端口aj同时与稳压管...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈怡，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33