一种基于SEPIC结构的高压储能电容恒流充电电路，包括SEPIC变换器、电压反馈环路、电流反馈环路以及多个相同的增益单元；多个相同的增益单元顺次连接，第1个增益单元与SEPIC变换器相连，电压反馈环路连接在最后一个增益单元上，电流反馈环路连接在SEPIC变换器上，电流反馈环路上设有输出电流控制信号端，电压反馈环路上设置有输出电压控制信号端、输出电压节点、输出电压反馈节点。采用一系列的小脉冲的方式对高压储能电容进行充电，可以提高输出的稳定性，同时这种方式对电容的冲击较小，有利于延长高压储能电容的使用寿命。本实用新型专利技术可以解决现有高压电容充电效率低、功率密度小、充电精度差和不易控制充电电压的问题。充电精度差和不易控制充电电压的问题。充电精度差和不易控制充电电压的问题。
【技术实现步骤摘要】
一种基于SEPIC结构的高压储能电容恒流充电电路
[0001]本技术属于电子元件测试
，具体涉及一种基于SEPIC结构的高压储能电容恒流充电电路。
技术介绍
[0002]高压储能电容在电子元件测试领域运用广泛，当测试条件需要高压时，往往都有高压储能电容的应用，尤其是当测试需要大电流脉冲时，高压储能电容的容量就需要比较大，然而当高压储能电容中存储的能量释放之后，需要快速的将高压储能电容充电至额定电压，相应的，如何快速地将高压储能电容充到额定电压将是一个较为棘手的问题。
[0003]目前高压储能电容的充电方案有很多种，其中，较为成熟的充电方案主要包括带限流电阻器的RC高压直流电源充电、工频LC谐振充电等。现有带限流电阻器的RC高压直流电源充电方案，主要通过高压直流电源、限流保护电阻、高压储能电容实现，其中，高压直流电源可由交流电压源经过交流变压器升压、整流、滤波后得到，该方案虽然电路结构简单、成本低，但其充电效率很低，通常不超过50％。现有工频LC谐振充电电路相较于RC高压直流充电电路，因为没有了限流保护电阻，所以其效率较高，但其体积往往较大，在空间尺寸受限的场合不适用。此外，以上两种方案都存在充电精度差，不易控制充电电压的问题。
技术实现思路
[0004]本技术的目的在于提供一种基于SEPIC结构的高压储能电容恒流充电电路，以解决现有高压电容充电效率低、功率密度小、充电精度差和不易控制充电电压的问题。
[0005]为了实现上述目的，本技术有如下的技术方案：
[0006]一种基于SEPIC结构的高压储能电容恒流充电电路，包括SEPIC变换器、电压反馈环路、电流反馈环路以及多个相同的增益单元；SEPIC变换器包括两个电感L1、Lm1，五个电容C1、C2、C3、C4、Cm1，一个功率MOS开关管，两个电阻R1、R2及一个二极管Dm1，电感L1的一端与电容C1的正极和输入电源正极相连，电容C1的负极与输入电源负极相连，电感L1的另一端分别与电容C2的正极、电容C3的一端、电容C4的一端、功率MOS开关管的漏极D相连，电容C2的另一端与电阻R1的一端相连，电感Lm1的一端分别与电阻R1的另一端、电容C3、C4的另一端、二极管Dm1的阳极相连，功率MOS开关管的源极S与输入电源负极相连，电阻R2的一端与电感Lm1的另一端相连，电阻R2的另一端与输入电源的负极相连，二极管Dm1的阴极与电容Cm1的一端相连，电容Cm1的另一端与输入电源负极相连；多个相同的增益单元顺次连接，第1个增益单元包括一个电感Lm11，一个二极管Dm11及两个电容Cm11、Cm12，电容Cm11的一端分别与电感Lm11的一端、二极管Dm11的阳极相连，电感Lm11的另一端以及二极管Dm11的阴极分别与电容Cm12的两端相连；二极管Dm1的阳极还与电容Cm11的另一端相连，二极管Dm1的阴极还与电感Lm11、电容Cm12相连的交点连接；电压反馈环路连接在最后一个增益单元上，电流反馈环路连接在SEPIC变换器的电阻R2上，电流反馈环路上设有输出电流控制信号端，电压反馈环路上设置有输出电压控制信号端、输出电压节点、输出电压反馈节点。
[0007]作为一种优选方案，所述多个相同的增益单元按如下方式顺次连接：
[0008]第1个增益单元的电容Cm12、二极管Dm11阴极相连的交点，与第2个增益单元的电感Lm22、电容Cm22相连的交点相连；第1个增益单元的二极管Dm11的阳极与第2个增益单元的电容Cm21的一端相连；
[0009]第2个增益单元的电容Cm22、二极管Dm22阴极相连的交点，与第3个增益单元的电感Lm33、电容Cm32相连的交点相连；第2个增益单元的二极管Dm22的阳极与第3个增益单元的电容Cm31的一端相连；
[0010]依次类推，第n
‑
1个增益单元中的电容Cm(n
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1)2、二极管Dm(n
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1)(n
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1)阴极相连的交点，与第n个增益单元电感Lmnn、电容Cmn2相连的交点相连；第(n
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1)个增益单元的二极管Dm(n
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1)(n
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1)的阳极与第n个增益单元的电容Cmn1的一端相连。
[0011]作为一种优选方案，所述电压反馈环路包含电阻R11、R12、R13、R14、R15，以及运算放大器U4；电阻R11的一端分别与电阻R12、R13的一端、运算放大器U4的同向输入端相连，电阻R12的另一端与输入电源的负极相连，运算放大器U4的反向输入端分别与运算放大器U4的输出端、电阻R14的一端相连，电阻R14的另一端与电阻R15的一端相连，电阻R15的另一端与输入电源的负极相连；电阻R11的另一端连接输出电压节点，电阻R13的另一端连接输出电压控制信号端，电阻R14与电阻R15相连的交点连接输出电压反馈节点。
[0012]作为一种优选方案，所述电阻R11的另一端与第n个增益单元的电容Cmn2、二极管Dmnn阴极相连的交点相连。
[0013]作为一种优选方案，通过选择电阻R14、R15的阻值，确定输出电压控制信号的范围；通过选择电阻R11、R12、R13的阻值，确定输出电压控制信号与输出电压之间的线性关系。
[0014]作为一种优选方案，所述电流反馈环路包括电阻R3、R5、R6、R7、R8、R9、R10，电容C5、C6、C7、C8，二极管D2，运算放大器U1、U2、U3；电阻R3的一端分别与电阻R6的一端、电容C5的一端、运算放大器U1的反向输入端相连，电阻R5的一端与运算放大器U1的同向输入端相连，电阻R6与电容C5并联，电容C5的另一端和电阻R6的另一端分别与运算放大器U1的输出端、运算放大器U2的同向输入端相连，运算放大器U2的反向输入端分别与电阻R7的一端、电阻R8的一端、电容C6的一端相连，电阻R7的另一端与运算放大器U2的输出端相连，电容C6的另一端与输入电源的负极相连，电阻R8的另一端分别与电阻R10的一端、电容C7的一端、运算放大器U3的反向输入端相连，运算放大器U3的同向输入端与电阻R9的一端相连，电阻R9的另一端连接输出电流控制信号端；电阻R10的另一端与电容C8的一端相连，电容C8的另一端分别与电容C7的另一端、运算放大器U3的输出端、二极管D2的阴极相连；二极管D2的阳极连接输出电流反馈节点COMP。
[0015]作为一种优选方案，所述电流反馈环路的电阻R3的另一端连接在SEPIC变换器的电感Lm1与电阻R2之间，电阻R5的另一端连接在SEPIC变换器的电阻R2与输入电源的负极之间。
[0016]作为一种优选方案，所述功率MOS开关管的栅极G连接SEPIC控制器，控制信号的占空比在0至1之间。
[0017]相较于现有技术，本技术至少具有如下的有益效果：
[0018]通过设置多个相同的增益单元，采用一系列的小脉冲的方式对高压储能电容进行
充电，可以提高输出的稳定性，同时这种方式本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于SEPIC结构的高压储能电容恒流充电电路，其特征在于：包括SEPIC变换器、电压反馈环路、电流反馈环路以及多个相同的增益单元；SEPIC变换器包括两个电感L1、Lm1，五个电容C1、C2、C3、C4、Cm1，一个功率MOS开关管，两个电阻R1、R2及一个二极管Dm1，电感L1的一端与电容C1的正极和输入电源正极相连，电容C1的负极与输入电源负极相连，电感L1的另一端分别与电容C2的正极、电容C3的一端、电容C4的一端、功率MOS开关管的漏极D相连，电容C2的另一端与电阻R1的一端相连，电感Lm1的一端分别与电阻R1的另一端、电容C3、C4的另一端、二极管Dm1的阳极相连，功率MOS开关管的源极S与输入电源负极相连，电阻R2的一端与电感Lm1的另一端相连，电阻R2的另一端与输入电源的负极相连，二极管Dm1的阴极与电容Cm1的一端相连，电容Cm1的另一端与输入电源负极相连；多个相同的增益单元顺次连接，第1个增益单元包括一个电感Lm11，一个二极管Dm11及两个电容Cm11、Cm12，电容Cm11的一端分别与电感Lm11的一端、二极管Dm11的阳极相连，电感Lm11的另一端以及二极管Dm11的阴极分别与电容Cm12的两端相连；二极管Dm1的阳极还与电容Cm11的另一端相连，二极管Dm1的阴极还与电感Lm11、电容Cm12相连的交点连接；电压反馈环路连接在最后一个增益单元上，电流反馈环路连接在SEPIC变换器的电阻R2上，电流反馈环路上设有输出电流控制信号端，电压反馈环路上设置有输出电压控制信号端、输出电压节点、输出电压反馈节点。2.根据权利要求1所述基于SEPIC结构的高压储能电容恒流充电电路，其特征在于，所述多个相同的增益单元按如下方式顺次连接：第1个增益单元的电容Cm12、二极管Dm11阴极相连的交点，与第2个增益单元的电感Lm22、电容Cm22相连的交点相连；第1个增益单元的二极管Dm11的阳极与第2个增益单元的电容Cm21的一端相连；第2个增益单元的电容Cm22、二极管Dm22阴极相连的交点，与第3个增益单元的电感Lm33、电容Cm32相连的交点相连；第2个增益单元的二极管Dm22的阳极与第3个增益单元的电容Cm31的一端相连；依次类推，第n
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1个增益单元中的电容Cm(n
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1)2、二极管Dm(n
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1)阴极相连的交点，与第n个增益单元电感Lmnn、电容Cmn2相连的交点相连；第(n
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1)个增益单元的二极管Dm(n
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1)的阳极与第n个增益单元的电容Cmn1的一端相连。3.根据权利要求2所述基...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐华金，王煜，
申请(专利权)人：赛英特半导体技术西安有限公司，
类型：新型
国别省市：
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