发明名称 一种大功率高变比升压电路
摘要 本发明公开了一种大功率高变比升压电路,包括:前级推挽升压子电路(1)、后级BOOST稳压子电路(3)和中间级谐振整流子电路(2)。采用两级式级联结构:前级推挽升压子电路(1)的输出滤波电感和后级BOOST稳压子电路(3)滤波电感共用一个电感,减小了电路的体积和成本且谐振电容C5的加入不仅可与原边折射到副边的漏感形成谐振,实现能量传递的最大化,还可实现第一功率三极开关管S1、第二功率三极开关管S2的软开关,进一步提高电路转换效率。
申请公布号 CN103701330A 申请公布日期 2014.04.02
申请号 CN201310609326.X 申请日期 2013.11.27
申请人 北京机械设备研究所 发明人 赵鑫;李力升;李东昊;杨帆
分类号 H02M3/337(2006.01)I 主分类号 H02M3/337(2006.01)I
代理机构 中国航天科工集团公司专利中心 11024 代理人 岳洁菱
主权项 一种大功率高变比升压电路,包括:前级推挽升压子电路(1)和后级BOOST稳压子电路(3),其特征在于还包括:中间级谐振整流子电路(2);所述前级推挽升压子电路(1),包括:第一功率三极开关管S1、第二功率三极开关管S2、第一原边绕组Tp1、第二原边绕组Tp2、第一吸收电容C1、第二吸收电容C2、第三吸收电容C3、第四吸收电容C4、第一吸收电阻R1和第二吸收电阻R2;中间级谐振整流子电路(2),包括:副边绕组Ts、第一整流二级管D1、第二整流二级管D2、第三整流二级管D3、第四整流二级管D4和谐振电容C5;后级BOOST稳压子电路(3),包括:滤波电感L1、第三功率三极开关管S3、续流二极管D5和输出滤波电容Cf;第一功率三极开关管S1的漏极与第一原边绕组Tp1的同名端连接;第二功率三极开关管S2的漏极与第二原边绕组Tp2的异名端连接;第一原边绕组Tp1的异名端和第二原边绕组Tp2的同名端连接到外接电源U的正极;第一功率三极开关管S1和第二功率三极开关管S2的源极连接到外接电源U的负极;第一吸收电容C1的一端与第一原边绕组Tp1的同名端连接;第一吸收电容C1的另一端与第一原边绕组Tp1的异名端连接;第一吸收电阻R1的一端与第一原边绕组Tp1的同名端连接;第一吸收电阻R1的另一端与第二吸收电容C2的一端连接;第二吸收电容C2的另一端与第一原边绕组Tp1的异名端连接;第三吸收电容C3的一端与第二原边绕组Tp2的同名端连接;第三吸收电容C3的另一端与第二原边绕组Tp2的异名端连接;第二吸收电阻R2的一端与第二原边绕组Tp2的同名端连接;第二吸收电阻R2的另一端与第四吸收电容C4的一端连接;第四吸收电容C4的另一端与第二原边绕组Tp2的异名端连接;第一整流二级管D1的阳极和第三整流二级管D3的阴极连接到副边绕组Ts的同名端;第二整流二级管D2的阳极和第四整流二级管D4的阴极连接到副边绕组Ts的异名端;第一整流二级管D1的阴极、第二整流二级管D2的阴极和谐振电容C5的一端均与滤波电感L1一端相连接;第三整流二级管D3的阳极、第四整流二级管D4的阳极和谐振电容C5的另一端均与输出电压Uo负端连接;滤波电感L1的另一端分别与续流二极管D5的阳极、第三功率三极开关管S3的漏极连接;续流二极管D5的阴极连接到输出电压Uo正端;第三功率三极开关管S3的源极连接到输出电压Uo负端;输出滤波电容Cf的正端连接到输出电压Uo正端;输出滤波电容Cf的负端连接到输出电压Uo负端;所述大功率高变比升压电路分为两个工作区间:推挽电路负半周期工作,变压器负向磁化,第三功率三极开关管S3调制工作;推挽电路正半周期工作,变压器正向磁化,第三功率三极开关管S3调制工作;推挽电路负半周期工作,变压器负向磁化,第三功率三极开关管S3调制工作,第二整流二级管D2和第三整流二级管D3起整流作用,此阶段共包含四个工作模态:工作模态一:第一功率三极开关管S1和第三功率三极开关管S3导通,第二功率三极开关管S2截止,第一原边绕组Tp1负向激励,第二整流二级管D2和第三整流二级管D3整流工作,续流二极管D5截止,输出通过输出滤波电容Cf为负载Ro放电;工作模态二:第一功率三极开关管S1导通,第二功率三极开关管S2和第三功率三极开关管S3截止,第一原边绕组Tp1负向激励,第二整流二级管D2和第三整流二级管D3整流工作,续流二极管D5导通,输出同时为输出滤波电容Cf和负载Ro供电;工作模态三:第一功率三极开关管S1、第二功率三极开关管S2和第三功率三极开关管S3全部截止,第一原边绕组Tp1仍保持负向激励,第二整流二级管D2和第三整流二级管D3仍起整流作用,续流二极管D5导通,输出同时为输出滤波电容Cf和负载Ro供电;工作模态四:第一功率三极开关管S1、第二功率三极开关管S2截止,第三功率三极开关管S3导通,第一原边绕组Tp1仍保持负向激励,第二整流二级管D2和第三整流二级管D3仍起整流作用,续流二极管D5截止,输出通过输出滤波电容Cf为负载Ro放电;推挽电路正半周期工作,变压器正向磁化,第三功率三极开关管S3调制工作,第一整流二级管D1和第四整流二级管D4起整流作用,此阶段共包含四个工作模态,顺次表述为:工作模态五:第二功率三极开关管S2和第三功率三极开关管S3导通,第一功率三极开关管S1截止,第二原边绕组Tp2正向激励,第一整流二级管D1和第四整流二级管D4整流工作,续流二极管D5截止,输出通过输出滤波电容Cf为负载Ro放电;工作模态六:第二功率三极开关管S2导通,第一功率三极开关管S1和第三功率三极开关管S3截止,第二原边绕组Tp2正向激励,第一整流二级管D1和第四整流二级管D4整流工作,续流二极管D5导通,输出同时为输出滤波电容Cf和负载Ro供电;工作模态七:第一功率三极开关管S1、第二功率三极开关管S2和第三功率三极开关管S3全部截止,第二原边绕组Tp2仍保持正向激励,第一整流二级管D1和第四整流二级管D4仍起整流作用,续流二极管D5导通,输出同时为输出滤波电容Cf和负载Ro供电;工作模态八:第一功率三极开关管S1、第二功率三极开关管S2截止,第三功率三极开关管S3导通,第二原边绕组Tp2仍保持正向激励,第一整流二级管D1和第四整流二级管D4仍起整流作用,续流二极管D5截止,输出通过输出滤波电容Cf为负载Ro放电。
地址 100854 北京市海淀区142信箱208分箱