直流-直流升压转换器电路及其驱动方法技术

一种直流-直流升压转换器电路及其驱动方法，该直流-直流升压转换器电路通过实现软开关能够防止功耗和使开关单元稳定，通过增加电荷泵功能能够提高效率。在该直流-直流升压转换器电路中，电感器和输出二极管串联连接，输出电容器和负载并联连接至该输出二极管的输出端口，该直流-直流升压转换器电路还包括输出稳定电路，在该输出稳定电路中，第一和第二开关单元、变压器、多个升压电容器以及多个二极管串联/并联连接在该电感器和该输出二极管之间。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及高效功率电路，更具体地，涉及，这种电路通过实现软开关能够防止功率损耗和使开关单元稳定，以及通过增加电荷泵功能能够提高效率。
技术介绍
普通电源电路包括升压转换器电路，用于通过减少谐波和改善功率因数来输出恒定电压；和输出电压控制电路，用于接收来自升压转换器电路的输出电压和输出期望的输出电压。直流-直流升压转换器电路包括电感器、输出二极管、开关单元和电容器。具体而言，在串联连接的电感器和输出二极管之间并联连接开关单元，电容器并联连接至二极管的输出端口。这样一种直流-直流升压转换器电路通过可变频率操作检测电感器的零电流，从而解决输出二极管的反向恢复特性的问题，进而在开关单元和输出二极管内实现零电流开关。然而，在现有技术的直流-直流升压转换器电路内，因为在开关单元的截止周期内在开关单元的两端之间施加与输出电压相同电平的电压，所以如果需要高输出电压，则应当使用具有高耐压的开关单元。此外，因为在用于高速执行硬开关的开关单元内产生的损耗正比于开关频率，所以增加了损耗，进而降低了转换器的效率。如果执行电荷泵，则根据电容器的数量将输出电压设置为输入电压的整数倍。为了获得等于或大于输入电压两倍的输出电压，因为必需包括多个电容器和开关单元，所以增大了升压电路的尺寸，使升压电路的结构变得复杂，并且必然提高了输入电压。
技术实现思路
因此，本专利技术涉及基本上避免了由于现有技术的限制和缺点产生的一个或多个问题的。本专利技术的目的是提供，这种电路通过实现软开关能够防止功耗和使开关单元稳定，以及通过增加电荷泵功能能够提高效率。本专利技术的其它优点、目的和特征将在下文的说明书中部分地阐述，通过阅读下文， 对于本领域的普通技术人员而言其一部分将变得显而易见，或者可以通过实施本专利技术来领会。通过在说明书、权利要求书和附图中具体描述的结构，可以实现和获得本专利技术的目的和其它优点。为了实现这些目的和其它优点以及根据本专利技术的目的，如在此具体和概述地描述的，提供了一种直流-直流升压转换器电路，在该直流-直流升压转换器电路中，电感器和输出二极管串联连接，输出电容器和负载并联连接至该输出二极管的输出端口，该直流-直流升压转换器电路还包括输出稳定电路，在该输出稳定电路中，第一和第二开关单元、变压器、多个升压电容器以及多个二极管串联/并联连接在该电感器和该输出二极管之间。输出稳定电路可包括串联连接在电感器和输出二极管之间的升压输出电容器； 并联连接至升压输出电容器和串联连接在电感器和输出二极管之间的第一和第二稳定二极管；并联连接至电感器和在电感器和升压输出电容器之间连接至接地端子的变压器和第一开关单元；并联连接至第一开关单元和连接在变压器和接地端子之间的第二开关单元； 以及并联连接至第一稳定二极管和在第一和第二稳定二极管之间连接至接地端子的稳定电容器。输出稳定电路可以包括串联连接在电感器和输出二极管之间的升压输出电容器；并联连接至升压输出电容器和串联连接在电感器和输出二极管之间的第一和第二稳定二极管；并联连接至电感器和在电感器和升压输出电容器之间连接至接地端子的变压器和第一开关单元；并联连接至第一开关单元和连接在变压器和接地端子之间的第二开关单元；并联连接至变压器和连接在变压器的输入端口和接地端子之间的第一稳定电容器；以及并联连接至第一稳定二极管和在第一和第二稳定二极管之间连接至接地端子的第二稳定电容器。并联连接至变压器的第一和第二开关单元可同时导通/截止，当第一和第二开关单元导通时，相同电流可从中流过，从而维持第一和第二开关单元两端的电流平衡。在本专利技术的另一方面中，提供了用于驱动直流-直流升压转换器电路的方法，在该直流-直流升压转换器电路中，电感器和输出二极管串联连接，输出电容器和负载并联连接至该输出二极管的输出端口，该直流-直流升压转换器电路还包括输出稳定电路，在该输出稳定电路中，第一和第二开关单元、变压器、多个升压电容器以及多个二极管串联/ 并联连接在该电感器和该输出二极管之间，该方法包括使第一和第二开关单元导通；充电升压输出电容器；继续充电升压输出电容器；和放电升压输出电容器。该方法可进一步包括在充电升压输出电容器之前增大第一和第二开关单元的开关电流。并联连接至变压器的第一和第二开关单元可同时导通/截止，当第一和第二开关单元导通时，相同电流可从中流过，从而维持第一和第二开关单元两端的电流平衡。在根据本专利技术实施例的中，通过增加在执行电荷泵功能时稳定开关单元的输出稳定电路，能够通过软开关降低在开关单元内生成的功率损耗，从而改善电路效率。此外，还能够防止电流仅在开关单元之一内流动，从而解决电流应力和发热的问题。此外，因为能够使用低输入电压来生成高输出电压以及当需要高输出电压时能够使用具有低耐压的单元，所以能够降低开关单元的成本。应当理解本专利技术的上述概述和下文的详细描述是示例性的和解释性的，意在提供要求保护的本专利技术的进一步解释。附图说明包括以提供本专利技术的进一步理解以及并入和构成本申请一部分的附示本专利技术的一个或多个实施例，与说明书一起用于解释本专利技术的原理。在附图中图1是图示根据本专利技术第一实施例的直流-直流升压转换器电路的电路图；图2是图示用于驱动直流-直流升压转换器的方法在使第一和第二开关单元导通的步骤中的电路图；图3是图示驱动直流-直流升压转换器的步骤的电流波形的波形图；图4是图示直流-直流升压转换器在充电升压输出电容器的步骤中的操作的电路图；图5是图示直流-直流升压转换器在继续充电升压输出电容器的步骤中的操作的电路图；图6是图示直流-直流升压转换器在放电升压输出电容器的步骤中的操作的电路图；图7是图示根据本专利技术第二实施例的直流-直流升压转换器电路的电路图；图8是图示直流-直流升压转换器在使第一和第二开关单元导通的步骤中的操作的电路图；图9是图示直流-直流升压转换器在增大第一和第二开关单元的开关电流的步骤中的操作的电路图；图10是图示直流-直流升压转换器在充电升压输出电容器的步骤中的操作的电路图；图11是图示直流-直流升压转换器在继续充电升压输出电容器的步骤中的操作的电路图；和图12是图示直流-直流升压转换器在放电升压输出电容器的步骤中的操作的电路图。具体实施例方式在下文中，将参考附图详细描述根据本专利技术第一和第二实施例的。图1是图示根据本专利技术第一实施例的直流-直流升压转换器电路的电路图。在图1所示的直流-直流升压转换器电路中，电感器Ll和输出二极管D3串联连接，输出电容器Cout并联连接至输出二极管D3的输出端口。直流-直流升压转换器电路包括输出稳定电路，在该输出稳定电路中，第一和第二开关单元SWl和SW2、变压器Tm、多个升压电容器Cl和C2以及多个二极管Dl和D2串联/并联连接在输入侧电感器Ll和输出侧输出二极管D3之间。具体而言，该直流-直流升压转换器电路的特征在于在包括至少一个电感器Li、 输出二极管D3和输出电容器Cout的普通直流-直流升压转换器电路内的输入侧电感器Ll 和输出侧输出二极管D3之间设有输出稳定电路。根据本专利技术第一实施例的输出稳定电路包括串联连接在电感器Ll和输出二极管D3之间的升压输出电容器C2 ；并联连接至升压输出电容器C2和串联连接在电感器Ll和输出二极管D3之间的第一和第二稳定二极管Dl 和D2 ；并联连接至电感本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种直流－直流升压转换器电路，在该直流－直流升压转换器电路中，电感器和输出二极管串联连接，输出电容器和负载并联连接至该输出二极管的输出端口，该直流－直流升压转换器电路包括：输出稳定电路，在该输出稳定电路中，第一和第二开关单元、变压器、多个升压电容器以及多个二极管串联／并联连接在该电感器和该输出二极管之间。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：尹在重，金丁宰，姜凤求，黃泳豪，崔亨珍，
申请(专利权)人：乐金显示有限公司，浦项工科大学校产学协力团，
类型：发明
国别省市：KR