零电流准谐振DC-DC升压电源变换器制造技术

一种零电流准谐振DC‑DC升压电源变换器，包括供电装置、开关管T1、开关管T2、变压器B1、二极管D1、二极管D2、二极管D3和二极管D4；该开关管T1的栅极为第一控制端口，该开关管T1的源极与变压器B1的初级绕组的第一端相连，该变压器B1的初级绕组的中部与供电装置的正极相连；该开关管T1的漏极与供电装置的负极相连；该开关管T2的栅极为第二控制端口，该开关管T2的源极与变压器B1的初级绕组的第二端相连，该开关管T2的漏极与供电装置的负极相连；该变压器B1的次级绕组的第一端与二极管D3的阳极相连，该二极管D3的阴极为电源输出正端口；整体结构简单，不仅实现了准谐振，同时实现了稳压输出，能量转换效率高，EMC很容易通过，对外无辐射干拢。

【技术实现步骤摘要】
零电流准谐振DC-DC升压电源变换器
本技术涉及逆变器领域，具体涉及零电流准谐振DC-DC升压电源变换器。
技术介绍
目前在中大功率的DC-DC升压电源，主要采用两种拓扑结构，一种是推挽输出，另一种是全桥输出。全桥输出虽然没有尖峰电压问题，但比推挽输出多用两只MOSFET管，增加了回路损耗，且成本比推挽高一倍，效率低，所以一般不采用。目前采用准零电流谐振推挽输出的最多，解决了效率和尖峰问题，但有其固有的缺陷，就是输出电压随输入电压变化。该缺陷是固有，所以只能用在对电源电压要求不高的场所。因此，为了解决上述问题，需要提供一种新的电路结构。
技术实现思路
本技术针对现有技术的不足，提出零电流准谐振DC-DC升压电源变换器，具体技术方案如下：一种零电流准谐振DC-DC升压电源变换器，其特征在于：包括供电装置、开关管T1、开关管T2、变压器B1、二极管D1、二极管D2、二极管D3和二极管D4；该开关管T1的栅极为第一控制端口，该开关管T1的源极与变压器B1的初级绕组的第一端相连，该变压器B1的初级绕组的中部与供电装置的正极相连；该开关管T1的漏极与供电装置的负极相连；该开关管T2的栅极为第二控制端口，该开关管T2的源极与变压器B1的初级绕组的第二端相连，该开关管T2的漏极与供电装置的负极相连；该变压器B1的次级绕组的第一端与二极管D3的阳极相连，该二极管D3的阴极为电源输出正端口；该二极管D3的阳极与二极管D4的阴极相连，该二极管D4的阳极为电源输出负端口；r>所述变压器B1的次级绕组的第二端经电容C2与二极管D1的阳极相连，该二极管D1的阴极与所述二极管D3的阴极相连；该二极管D1的阳极与二极管D2的阴极相连，该二极管D2的阳极与二极管D4的阳极相连。为更好的实现本技术，可进一步为：在所述电源输出负端口和所述电源输出正端口之间连接有滤波电容C3。进一步地：在所述供电装置的正极和负极之间连接有电容C1。本技术的有益效果为：整体结构简单，不仅实现了准谐振，同时实现了稳压输出，能量转换效率高，EMC很容易通过，对外无辐射干拢。解决了输出电压随输入电压变化的问题，且实现了高效、无尖峰、稳压输出。EMC认证容易，不存在辐射干拢等问题。附图说明图1为本技术结构示意图；图2为应用结构示意图；图3为第一仿真实验结果图；图4为第二仿真实验结果图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“竖直”、“上”、“下”、“水平”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或者位置关系，仅是为了便于描述本实用和简化描述，而不是指示或者暗示所指的装置或者元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用于描述目的，而不能理解为指示或者暗示相对重要性。如图1和图2所示：一种零电流准谐振DC-DC升压电源变换器，包括供电装置、开关管T1、开关管T2、变压器B1、二极管D1、二极管D2、二极管D3和二极管D4，在本实施例中，开关管T1和开关管T2均为MOS管；该开关管T1的栅极为第一控制端口，该开关管T1的源极与变压器B1的初级绕组的第一端相连，该变压器B1的初级绕组的中部与供电装置的正极相连，在所述供电装置的正极和负极之间连接有电容C1。该开关管T1的漏极与供电装置的负极相连；该开关管T2的栅极为第二控制端口，该开关管T2的源极与变压器B1的初级绕组的第二端相连，该开关管T2的漏极与供电装置的负极相连；该变压器B1的次级绕组的第一端与二极管D3的阳极相连，该二极管D3的阴极为电源输出正端口；该二极管D3的阳极与二极管D4的阴极相连，该二极管D4的阳极为电源输出负端口；所述变压器B1的次级绕组的第二端经电容C2与二极管D1的阳极相连，该二极管D1的阴极与所述二极管D3的阴极相连；该二极管D1的阳极与二极管D2的阴极相连，该二极管D2的阳极与二极管D4的阳极相连。在所述电源输出负端口和所述电源输出正端口之间连接有滤波电容C3。变压器B1的漏感命名为Lk，输出负载等效为电阻RL，谐振元件主要由变压器B1的漏感Lk和电容C2形成串联谐振。开关管T1和开关管T2的驱动信号分别为PWMA和PWMB。如图1所示，图中电容C2与变压器B1的10脚和9脚漏感组成准谐振网络，变压器漏感Lk与电容C2谐振。其中，谐振频率如公式所示，F＝1/(2ЛSQR(Lk*c))；当开关管T1导通时，通过变压器B1向谐振回路正半周补充能量，当开关管T2导通时，通过变压器B1向谐振回路负半周补充能量，开关管T1和开关管T2轮流导通，导通时间等于谐振电流的半波时间。负载RL串联在谐振回路中，电容C3起滤波平滑作用。如图3所示，从波形中可以看出，只有当电流为零时，开关管T1和开关管T2才开通或关断，实现了零电流开关，损耗最小。因为在关闭时，电流为零，所以，开关管T1或开关管T2的DS之间不会有尖峰电压出现。在开通时，电流为零，所以不存初级电流冲击现象，不会有干拢辐射。如图4所示，由于谐振电流的频率是变压器B1的漏感和电容C2决定的。PWMA的开通时间对应谐振电流的正半周，PWMB的开通时间对应谐振电流的负半周。所以PWM的开通时间是被动的，该开通时间通过编程由软件实现紧跟谐振半波时间。由此可见，截止时间可通过软件编程改变，截止时间的大小可根据输出电压的高低决定。具体为，要使输出电压高，可减少截止时间，要使输出电压低，可延长截止时间。每个截止时间只能大于开通时间而不能小于开通时间，这是推挽电路的性质决定的。开通时间固定，截止时间变动，也就相当于开关周期发生了变化，或者说频率变化了。频率升高，输出电压升高，频率降低，输出电压降低。通过实时检测输出电压，根据输出的高低而改变开关管截止时间，就可以调节输出电压，从而实现稳压功能。对于本领域技术人员而言，显然本技术不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本技术的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本技术。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本技术的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本技术内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种零电流准谐振DC-DC升压电源变换器，其特征在于：包括供电装置、开关管T1、开关管T2、变压器B1、二极管D1、二极管D2、二极管D3和二极管D4；/n该开关管T1的栅极为第一控制端口，该开关管T1的源极与变压器B1的初级绕组的第一端相连，该变压器B1的初级绕组的中部与供电装置的正极相连；/n该开关管T1的漏极与供电装置的负极相连；/n该开关管T2的栅极为第二控制端口，该开关管T2的源极与变压器B1的初级绕组的第二端相连，该开关管T2的漏极与供电装置的负极相连；/n该变压器B1的次级绕组的第一端与二极管D3的阳极相连，该二极管D3的阴极为电源输出正端口；/n该二极管D3的阳极与二极管D4的阴极相连，该二极管D4的阳极为电源输出负端口；/n所述变压器B1的次级绕组的第二端经电容C2与二极管D1的阳极相连，该二极管D1的阴极与所述二极管D3的阴极相连；/n该二极管D1的阳极与二极管D2的阴极相连，该二极管D2的阳极与二极管D4的阳极相连。/n

【技术特征摘要】
1.一种零电流准谐振DC-DC升压电源变换器，其特征在于：包括供电装置、开关管T1、开关管T2、变压器B1、二极管D1、二极管D2、二极管D3和二极管D4；
该开关管T1的栅极为第一控制端口，该开关管T1的源极与变压器B1的初级绕组的第一端相连，该变压器B1的初级绕组的中部与供电装置的正极相连；
该开关管T1的漏极与供电装置的负极相连；
该开关管T2的栅极为第二控制端口，该开关管T2的源极与变压器B1的初级绕组的第二端相连，该开关管T2的漏极与供电装置的负极相连；
该变压器B1的次级绕组的第一端与二极管D3的阳极相连，该二极管D3的阴极为电源输出正端口；
...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡云平，李泽辉，
申请(专利权)人：重庆瑜欣平瑞电子股份有限公司，
类型：新型
国别省市：重庆;50