Buck-Boost电路制造技术

本实用新型专利技术涉及开关电源领域，公开了一种Buck

【技术实现步骤摘要】
Buck
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Boost电路


[0001]本技术涉及宽电压输入Buck
‑
Boost电力变换
，特别涉及一种宽电压Buck
‑
Boost电路。

技术介绍

[0002]近年来，随着光伏发电和高压输电等行业的迅速发展，其配电系统的输入电压非常高，高达几千伏，现有的常规变换器很难有合适的高压开关管来满足设计的要求，为解决单体开关管电压应力过高的问题，可以采用双管或多管串联的电路结构，但是串联使用存在的问题是开关管单体性能差异会导致各个开关管分压不均匀，从而大大降低可靠性。
[0003]对于现有可均压的双管或四管串联的Buck
‑
Boost电路如图1和2所示，由于功率开关管(对应图1中的功率管Q1
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Q4；对应图2中的功率管Q1、Q2)导通时的漏源极电压不为零，功率开关管两端的电压和流过的电流有明显的交叠区，在此交叠区产生的开关损耗会造成系统效率低和开关管发热的问题，且随着开关频率的增加，开关管的温升会进一步加剧，因此限制了开关电源的高频化发展，同时难以缩小系统体积和功率密度提升，若能让串联型Buck
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Boost变换器在主开关开通之前漏源极两端电压降为零，消除在开关过程中电压与电流的交叠区，实现ZVS开通，则可以大大提升串联型Buck
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Boost变换器的系统性能。
[0004]现有的软开关实现方法通常是利用电感和电容产生谐振，来获取负向电流，从而实现主开关的ZVS，但是该控制方式通常采用变频控制，实现起来比较复杂，且较易受到电路中的寄生参数(电感、电容等)的影响。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本技术要解决的技术问题是提供一种Buck
‑
Boost电路，主要用于应用于宽压输入下的开关电源，降低主开关管开关损耗，提升开关电源的效率。
[0006]本技术的目的是通过以下技术方案实现的：
[0007]第一种技术方案：一种Buck
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Boost电路，应用于开关电源，其包括电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、主开关管Q1、主开关管Q2、主开关管Q3、主开关管Q4、二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4、中性线以及由绕组电感N1和绕组电感N2组成的耦合电感；
[0008]主开关管Q1的漏极用于连接输入电源的正极，主开关管Q1的源极连接二极管D1的阴极和绕组电感N1的同名端；电容C1的第一端连接主开关管Q1的漏极，电容C1的第二端连接电容C2的第一端；电容C2的第一端连接二极管D2的阴极和二极管D1的阳极，电容C2的第二端与主开关管Q2的源极连接，电容C2的第二端用于与输入电源的负极连接；主开关管Q2的漏极连接二极管D2的阳极和绕组电感N2的异名端；绕组电感N1的异名端连接二极管D3的阳极和主开关管Q3的漏极，主开关管Q3的源极连接主开关管Q4的漏极；主开关管Q4的源极连接二极管D4的阴极和绕组电感N2的同名端；二极管D3的阴极连接电容C3的第一端，电容C3的第一端用于连接输出正极端；二极管D4的阳极连接电容C4的第一端，电容C4的第一端用于连接输出负极端，电容C3的第二端与电容C4的第二端相连；中性线将电容C1的第二端、
二极管D1的阳极、主开关管Q3的源极以及电容C3的第二端进行连接；
[0009]还包括：辅助供电电路，辅助供电电路至少包括：辅助绕组N3、开关单元和储能电容C5；储能电容C5存储的能量通过辅助绕组N3和开关单元给绕组电感N1和绕阻电感N2反向激磁，使得绕组电感N1和绕阻电感N2产生负向电流，以实现主开关管Q1、主开关管Q2、主开关管Q3和主开关管Q4零电压开通。
[0010]优选地：开关单元包括开关和二极管D5，开关的一端连接储能电容C5的一端，开关的另一端连接辅助绕组N3的同名端；二极管D5并联在开关的两端；辅助绕组N3的异名端连接储能电容C5的另一端。
[0011]优选地：开关单元包括MOS管，MOS管的源极连接储能电容C5的一端，MOS管的漏极连接辅助绕组N3的一端；辅助绕组N3的另一端连接储能电容C5的另一端。
[0012]优选地：辅助绕组N3的异名端还用于输入供电电源，二极管D5的阳极还与地连接。
[0013]第二种技术方案：一种Buck
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Boost电路，应用于开关电源，其包括电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、主开关管Q1、主开关管Q2、二极管D1、二极管D2、中性线以及由绕组电感N1和绕组电感N2组成的耦合电感；
[0014]电容C1的一端和主开关管Q1的漏极连接，电容C1的一端用于连接输入电源的正极，主开关管Q1的源极同时连接二极管D1的阴极和绕组电感N1的异名端；二极管D1的阳极同时连接电容C3的一端，电容C3的一端用于连接输出负极端；电容C1的另一端分别连接电容C2的一端、绕组电感N1的同名端、绕组电感N2的异名端、电容C3的另一端和电容C4的一端，电容C2的另外一端连接主开关管Q2的源极，电容C2的另外一端用于连接输入电源的负极；主开关管Q2的漏极分别连接绕组电感N2的同名端和二极管D2的阳极，二极管D2的阴极连接电容C4的另一端，电容C4的另一端用于连接输出正极端；其特征在于，
[0015]还包括：辅助供电电路：辅助供电电路至少包括：辅助绕组N3、开关单元和储能电容C5；储能电容C5存储的能量通过辅助绕组N3和开关单元给绕组电感N1和绕阻电感N2反向激磁，使得绕组N1电感和绕阻电感N2产生负向电流，以实现主开关管Q1和主开关管Q2零电压开通。
[0016]优选地：开关单元包括开关和二极管D5，开关的一端连接电容的一端，开关的另一端连接辅助绕组N3的同名端；二极管D5并联在开关的两端；辅助绕组N3的异名端连接电容的另一端。
[0017]优选地：辅助开关单元包括MOS管，辅助绕组N3的异名端连接储能电容C5的一端，辅助绕组N3的同名端连接MOS管的漏极，MOS管的源极连接储能电容C5的另一端。
[0018]本技术还提供一种buck
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boost电路，其包括电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、具有至少两个主开关管的第一开关组、具有至少两个开关器件的第二开关组以及由绕组电感N1和绕组电感N2组成的耦合电感；
[0019]还包括：辅助供电电路：辅助供电电路至少包括：辅助绕组、开关单元和储能电容；辅助绕组的一端与开关单元的一端连接，辅助绕组的另一端与储能电容的一端连接，开关单元的另一端与储能电容的另一端连接；储能电容存储的能量通过辅助绕组和开关单元给绕组电感N1反向激磁，使得绕组电感N1产生负向电流，以实现第一开关组中的各主开关管零电压开通。
[0020]优选地：第二开关管组中的开关器件分别为二极管或分别为MOS管。
[0021]优选地：开关单元由辅助开关和二极管D5组成或由MOS管组成。
[0022]本技术的工本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种Buck
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Boost电路，应用于开关电源，其包括电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、主开关管Q1、主开关管Q2、主开关管Q3、主开关管Q4、二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4、中性线以及由绕组电感N1和绕组电感N2组成的耦合电感；主开关管Q1的漏极用于连接输入电源的正极，主开关管Q1的源极连接二极管D1的阴极和绕组电感N1的同名端；电容C1的第一端连接主开关管Q1的漏极，电容C1的第二端连接电容C2的第一端；电容C2的第一端连接二极管D2的阴极和二极管D1的阳极，电容C2的第二端与主开关管Q2的源极连接，电容C2的第二端用于与输入电源的负极连接；主开关管Q2的漏极连接二极管D2的阳极和绕组电感N2的异名端；绕组电感N1的异名端连接二极管D3的阳极和主开关管Q3的漏极，主开关管Q3的源极连接主开关管Q4的漏极；主开关管Q4的源极连接二极管D4的阴极和绕组电感N2的同名端；二极管D3的阴极连接电容C3的第一端，电容C3的第一端用于连接输出正极端；二极管D4的阳极连接电容C4的第一端，电容C4的第一端用于连接输出负极端，电容C3的第二端与电容C4的第二端相连；中性线将电容C1的第二端、二极管D1的阳极、主开关管Q3的源极以及电容C3的第二端进行连接；其特征在于，还包括：辅助供电电路，辅助供电电路至少包括：辅助绕组N3、开关单元和储能电容C5；储能电容C5存储的能量通过辅助绕组N3和开关单元给绕组电感N1和绕阻电感N2反向激磁，使得绕组电感N1和绕阻电感N2产生负向电流，以实现主开关管Q1、主开关管Q2、主开关管Q3和主开关管Q4零电压开通。2.根据权利要求1所述Buck
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Boost电路，其特征在于：开关单元包括开关和二极管D5，开关的一端连接储能电容C5的一端，开关的另一端连接辅助绕组N3的同名端；二极管D5并联在开关的两端；辅助绕组N3的异名端连接储能电容C5的另一端。3.根据权利要求1所述Buck
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Boost电路，其特征在于：开关单元包括MOS管，MOS管的源极连接储能电容C5的一端，MOS管的漏极连接辅助绕组N3的一端；辅助绕组N3的另一端连接储能电容C5的另一端。4.根据权利要求1所述Buck
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Boost电路，其特征在于：辅助绕组N3的异名端还用于输入供电电源，二极管D5的阳极还与地连接。5.一种Buck
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Boost电路，应用于开关电源，其包括电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、主开关管Q1、主开关管Q2、二极管D1、二极管D2、...

【专利技术属性】
技术研发人员：ꢀ五一IntClH零二M三一五八，
申请(专利权)人：广州金升阳科技有限公司，
类型：新型
国别省市：