升压转换器制造技术

提供了一种升压转换器，所述升压转换器能够在电压转换过程中在不采用单独的缓冲器的情况下通过将传输至元件的电压钳位至充电电压或输出电压来减小元件中的内压。所述升压转换器包括：变压器，包括接收输入电压的初级绕组和电磁耦合到初级绕组的次级绕组，在初级绕组和次级绕组之间具有预定的匝数比；开关部分，允许根据预定的开关占空比接通或断开传输到初级绕组的输入电压；钳位部分，包括链接电容器，利用当开关部分接通时获得的输入电压以及根据所述预定的匝数比变压的电压对所述链接电容器充电；稳压部分，将从钳位部分输出的电压进行稳压。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种升压转换器，更具体地讲，涉及这样一种升压转换器，该升压转换器能够在电源转换过程中在不采用单独的缓冲器的情况下通过将传输到元件的电压钳位至充电电压或输出电压来减小元件的内压。
技术介绍
近年来，已经为使用燃料电池或蓄电池的电子驱动系统、半导体制造装备、大尺寸显示设备、超声波或X-射线设备等开发了能够将低直流电压升压的各种电源设备。对于这些电源设备，升压转换器可以作为代表性电源设备。在普通的升压转换器中，难以获得高增压比，因此，传统上使用多个串联连接的升压转换器来获得高增压比。然而，这会由于使用的组件增加导致电压转换效率降低以及单位成本增加。为了解决这些问题，已经使用了采用带抽头电感器的升压转换器。然而，需要采用缓冲器(sruAber)以减少电压转换切换过程中引起的浪涌电压的出现。由于该缓冲器也会导致电压转换效率降低以及引起浪涌电压的出现，因此，需要采用具有高内压的元件，这导致制造成本增加。
技术实现思路
本专利技术的一方面在于提供一种升压转换器，该升压转换器能够在电压转换过程中在不采用单独的缓冲器的情况下通过将传输到元件的电压钳位至充电电压或输出电压来减小元件的内压。根据本专利技术的一方面，提供了一种升压转换器，所述升压转换器包括变压器，包括接收输入电压的初级绕组和电磁耦合到初级绕组的次级绕组，在初级绕组和次级绕组之间具有预定的匝数比；开关部分，允许根据预定的开关占空比接通或断开传输到初级绕组的输入电压；钳位部分，包括链接电容器，所述链接电容器充有在开关部分接通时获得的输入电压以及根据所述预定的匝数比变压的电压；稳压部分，将从钳位部分输出的电压进行稳压。从初级绕组到次级绕组电磁感应的电源的电压电平与输入电源的电压电平之和可大于链接电容器中充入的电源的电压电平。所述变压器还可包括漏磁电感器，串联连接在初级绕组的一端和输入电压端子的一端之间，输入电压通过所述输入电压端子的所述一端被传送；充磁电感器，并联连接到初级绕组的所述一端和另一端。所述开关部分可包括连接在初级绕组的所述另一端和地之间的开关；所述钳位部分还可包括第一二极管，具有连接到初级绕组的所述另一端的阳极和连接到次级绕组的一端的阴极；第二二极管，具有连接到输入电压端子的所述一端的阳极和连接到次级绕组的另一端的阴极。所述稳压部分可包括第三二极管，具有连接到次级绕组的所述另一端的阳极； 电容器，连接到第三二极管的阴极和地。所述初级绕组和次级绕组可沿着相同的方向缠绕。附图说明通过下面结合附图进行的详细描述，将会更清楚地理解本专利技术的上述和其他方面、特点和其他优点，其中图1是示出根据本专利技术的示例性实施例的升压转换器的配置的示意图；图2是示意性示出根据本专利技术示例性实施例的在升压转换器中流过的电流的示图；图3是示意性示出根据本专利技术示例性实施例的当开关接通时在升压转换器的等效电路中流过的电流的示图；图4是示意性示出根据本专利技术示例性实施例的当开关断开时在升压转换器的等效电路中流过的电流的示图；图5是示意性示出根据本专利技术示例性实施例的当开关接通和断开时施加到升压转换器内采用的次级绕组的电压电平的曲线图。具体实施例方式现在，将参照附图详细描述本专利技术的示例性实施例。图1是示出根据本专利技术的示例性实施例的升压转换器的配置的示意图。参照图1，升压转换器100可包括变压器110、开关部分120、钳位部分130、和稳压部分140。变压器110可包括初级绕组Np和次级绕组Ns。初级绕组Np和次级绕组Ns可相互电磁耦合，并在它们之间形成预定匝数比。初级绕组和次级绕组可以沿相同的方向缠绕。开关部分120可包括开关M，用于根据预定的开关占空比将传输到初级绕组Np的输入电压进行切换。钳位部分130可包括传输电压的第一二极管Dl和第二二极管D2，以及链接电容器Clink0稳压部分140可包括第三二极管D3以及使输出电压稳定的电容器Co。变压器110的初级绕组Np的一端可被连接到输入电压端子的一端(输入电压Vin 通过该端输入)，初级绕组Np的另一端可连接到开关部分120的开关M的一端。开关M的另一端可接地。第一二极管Dl可具有连接到开关M的一端的阳极以及连接到链接电容器 ClinkW—端的阴极。链接电容器Clink的另一端可接地。次级绕组Ns的一端可连接到链接电容器Clink的一端。第二二极管D2可具有连接到输入电压端子的一端的阳极以及连接到次级绕组Ns的另一端的阴极。第三二极管D3可具有连接到次级绕组Ns的另一端的阳极以及连接到电容器Co的一端的阴极。电容器Co的另一端可接地。初级绕组和次级绕组可以沿相同方向缠绕。图2是示意性示出根据本专利技术示例性实施例的升压转换器内的电流流向的示图。参照图1以及图2，根据本专利技术实施例的升压转换器100的开关M根据预定的开关占空比接通或断开。这里，在开关M接通时以及开关M断开时，电压通过不同的路径被传输。当开关M接通时，电压可沿着由图2中的细箭头所表示的方向传输。当开关M断开时，电压可沿着由图2中的粗箭头表示的方向传输。S卩，当开关M接通时，输入电压通过漏磁电感器Lk和充磁电感器Lm，然后被提供到开关M。电压通过第二二极管D2和次级绕组Ns，然后被传输到链接电容器Clink,利用所述传输的电压对链接电容器Clink充电。图3是示意性示出根据本专利技术示例性实施例的当开关接通时升压转换器的等效电路内的电流流向的示图。参照图3以及图1和图2，当开关M被接通时，输入电压Vin被提供到变压器110 的初级绕组Np，因此，初级绕组Np的电压Vpri等于输入电压Vin。次级绕组Ns基于与初级绕组Np的匝数比η将输入电压nVin输送到链接电容器Clink,因此，链接电容器Clink的电压Vcjink等于次级绕组Ns的电压Vsec与输入电压Vin之和。电压V。link的大小等于输入电压Vin和基于匝数比η的输入电压nVin之和。这里，为了使第一二极管Dl导通，次级绕组Ns的电压Vsec和输入电压Vin之和应该大于链接电容器C link 的电压Vc .Iink0图4是示意性示出根据本专利技术示例性实施例的当开关断开时升压转换器的等效电路内的电流流向的示图。参照图4以及图1和图2，当开关M断开时，链接电容器Clink中的充入的电压通过次级绕组Ns和第三二极管D3，并通过电容器Co被稳压，然后被传输到负载。图5是示意性示出根据本专利技术示例性实施例的当开关接通和断开时施加到升压转换器内采用的次级绕组的电压电平的曲线图。根据开关占空比D，施加到次级绕组Ns的电压电平可以用下述等式1来表示D(Vc link-Vin) = (I-D) (Vo-Vc link)......等式 1这里，当用输入电压Vin与基于匝数比η的输入电压nVin之和，S卩，(Vin+nVin)来代替链接电容器Clink的电压Vcjink时，获得下述等式2 Vin+nVin-DVin = Vo (I-D)......等式 2这里，将等式2变换为关于由电容器Co稳压后的输出电源的电压Vo，则获得下述等式3 权利要求1.一种升压转换器，包括变压器，包括接收输入电压的初级绕组和电磁耦合到初级绕组的次级绕组，在初级绕组和次级绕组之间具有预定的匝数比；开关部分，允许根据预定的开关占空比接通或断开传输到初级绕组的输入电压； 本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种升压转换器，包括：变压器，包括接收输入电压的初级绕组和电磁耦合到初级绕组的次级绕组，在初级绕组和次级绕组之间具有预定的匝数比；开关部分，允许根据预定的开关占空比接通或断开传输到初级绕组的输入电压；钳位部分，包括链接电容器，利用在开关部分接通时获得的输入电压以及根据所述预定的匝数比变换的电压对所述链接电容器充电；稳压部分，将从钳位部分输出的电源进行稳压。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：金孝溁，金钟洛，吴成勋，朴政炫，
申请(专利权)人：三星电机株式会社，
类型：发明
国别省市：KR