CN110048604A - 电感位于输入侧的自激式dc-dc变换器及其交错并联形式 - Google Patents

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Abstract

一种电感位于输入侧的自激式DC‑DC变换器,包括自激单元和续流模块,它的交错并联形式,包括自激单元和续流模块c1至续流模块cn。本发明可构成的电感位于输入侧的自激式DC‑DC变换器及其交错并联形式多样(包括Boost变换器、Cuk变换器、Sepic变换器、Flyback变换器等),可满足多样化的功率变换需求,同时还具有如下优点:易于起振,对参与自激的元器件要求低;易于扩展,增加容量;无需类似同步发生器的部件。

Description

电感位于输入侧的自激式DC-DC变换器及其交错并联形式
技术领域
本发明涉及电感位于输入侧的DC-DC变换器及其交错并联形式,尤其适合低电压输入的工作场合,如:能量收集、LED驱动、辅助电源等。
背景技术
常见的电感位于输入侧的DC-DC变换器包括Boost变换器、Cuk变换器、Sepic变换器和Flyback变换器。如图1所示,一种常见的适合低电压输入工作场合的自激式Boost变换器由电阻R1至R3、NPN型BJT管Q1和Q2、电感L、二极管D和电容Co组成。该变换器电路结构简单,但是整个变换器能否顺利起振与R2和R3的取值直接相关。当R2和R3设计不当时,将造成整个变换器无法顺利起振进而无法正常工作的后果。
而且,当上述常见的电感位于输入侧的DC-DC变换器以交错并联的方式工作时,即可以实现扩容,又可以减小输入电流的纹波。现有的交错并联方案,大多需要类似同步发生器的部件将多个独立的电感位于输入侧的DC-DC变换器联合协同工作起来。但是,当同步发生器发生故障时,诸多独立的电感位于输入侧的DC-DC变换器将很难维持原有有序的协同工作方式。
发明内容
为了克服现有自激式Boost变换器的起振对个别元器件存在过渡依赖的问题以及克服现有电感位于输入侧的自激式交错并联DC-DC变换器需要类似同步发生器部件的不足,本发明提供一种电感位于输入侧的自激式DC-DC变换器及其交错并联形式,它们不但起振容易,而且形式多样——可形成Boost变换器、Cuk变换器、Sepic变换器、Flyback变换器等,还可以无需类似同步发生器的部件就能以交错并联的方式工作。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
一种电感位于输入侧的自激式DC-DC变换器,包括自激单元和续流模块,所述自激单元包括电阻Rs_1、电阻Rs_3、电阻Rp_2、电感Lp_1、电容Cs_1、电容Cp_1、NPN型BJT管Qs_1、NPN型BJT管Qp_1、二极管Ds_1和二极管Dp_1,所述续流模块包括端口c_1、端口c_2、端口c_3和端口c_4,其作用是当NPN型BJT管Qp_1截止时为电感Lp_1提供电流通道;
所述电阻Rs_1的一端同时与电源Vi的正端和电感Lp_1的一端相连,电阻Rs_1的另一端同时与电容Cs_1的一端和NPN型BJT管Qs_1的集电极相连,NPN型BJT管Qs_1的基极同时与电阻Rs_3的一端和二极管Ds_1的阴极相连,电感Lp_1的另一端同时与电容Cp_1的一端、NPN型BJT管Qp_1的集电极和续流模块的端口c_1相连,电容Cp_1的另一端与电阻Rs_3的另一端相连,NPN型BJT管Qp_1的基极同时与电阻Rp_2的一端和二极管Dp_1的阴极相连,电阻Rp_2的另一端与电容Cs_1的另一端相连,续流模块的端口c_2与负载Z的一端相连,续流模块的端口c_4与负载Z的另一端相连,续流模块的端口c_3同时与电源Vi的负端、NPN型BJT管Qs_1的发射极、二极管Ds_1的阳极、NPN型BJT管Qp_1的发射极和二极管Dp_1的阳极相连;
所述自激单元还包括电阻Rs_2和电阻Rp_1,当电阻Rs_2和电阻Rp_1作为启动电阻时,电阻Rs_2的一端与NPN型BJT管Qs_1的基极相连,电阻Rp_1的一端与NPN型BJT管Qp_1的基极相连;当电阻Rs_2和电阻Rp_1作为限压电阻时,电阻Rs_2的一端与电容Cs_1的另一端相连,电阻Rp_1的一端与电容Cp_1的另一端相连。
进一步,电阻Rs_2的另一端与电阻Rs_1的另一端连接,电阻Rp_1的另一端与电感Lp_1的另一端连接;或者,电阻Rs_2的另一端和电阻Rp_1的另一端均连接至电源Vi的正端;再或者,电阻Rs_2的另一端和电阻Rp_1的另一端均连接至负载Z的一端。
更进一步,所述续流模块的端口c_3和端口c_4相连。
作为续流模块的优选方案一:所述续流模块包括二极管Dc_a1和电容Cc_a1,二极管Dc_a1的阳极与续流模块的端口c_1相连,二极管Dc_a1的阴极同时与电容Cc_a1的一端和续流模块的端口c_2相连,电容Cc_a1的另一端同时与续流模块的端口c_3和端口c_4相连。所述续流模块令所述电感位于输入侧的自激式DC-DC变换器具有升压功能。
作为续流模块的优选方案二:所述续流模块包括电容Cc_b1、电容Cc_b2、电感Lc_b1、二极管Dc_b1和二极管Dc_b2,电容Cc_b1的一端与续流模块的端口c_1相连,电容Cc_b1的另一端同时与二极管Dc_b1的阳极和电感Lc_b1的一端相连,电感Lc_b1的另一端与二极管Dc_b2的阴极相连,二极管Dc_b2的阳极同时与电容Cc_b2的一端和续流模块的端口c_2相连,电容Cc_b2的另一端同时与续流模块的端口c_3和端口c_4以及二极管Dc_b1的阴极相连。所述续流模块令所述电感位于输入侧的自激式DC-DC变换器具有极性反转的升降压功能。
作为续流模块的优选方案三:所述续流模块包括电容Cc_c1、电容Cc_c2、电感Lc_c1、二极管Dc_c1和二极管Dc_c2,电容Cc_c1的一端与续流模块的端口c_1相连,电容Cc_c1的另一端同时与二极管Dc_c2的阳极和电感Lc_c1的一端相连,二极管Dc_c2的阴极同时与电容Cc_c2的一端和续流模块的端口c_2相连,电感Lc_c1的另一端与二极管Dc_c1的阴极相连,二极管Dc_c1的阳极同时与续流模块的端口c_3和端口c_4以及电容Cc_c2的另一端相连。所述续流模块令所述电感位于输入侧的自激式DC-DC变换器具有升降压功能。
作为续流模块的优选方案四:所述续流模块包括电感Lc_d1、二极管Dc_d1和电容Cc_d1,电感Lc_d1的一端与二极管Dc_d1的阳极相连,二极管Dc_d1的阴极同时与电容Cc_d1的一端和续流模块的端口c_2相连,电容Cc_d1的另一端同时与电感Lc_d1的另一端和续流模块的端口c_4相连,电感Lc_d1和电感Lp_1存在耦合关系,电感Lc_d1的另一端与所述电感Lp_1的一端是同名端。所述续流模块令所述电感位于输入侧的自激式DC-DC变换器具有电气隔离的升降压功能。
一种电感位于输入侧的自激式DC-DC变换器的交错并联形式,包括自激单元和续流模块c1至续流模块cn,所述自激单元包括电感Lp1_1至电感Lpn_1、电阻Rp1_2至电阻Rpn_2、电容Cp1_1至电容Cpn_1、NPN型BJT管Qp1_1至NPN型BJT管Qpn_1和二极管Dp1_1至二极管Dpn_1,所述续流模块cj具有端口cj_1、端口cj_2、端口cj_3和端口cj_4,j的取值范围为1至n,所述续流模块cj的作用是当NPN型BJT管Qpj_1截止时为电感Lpj_1提供电流通道;
所述电感Lpj_1的一端与电源Vi的正端相连,电感Lpj_1的另一端同时与电容Cpj_1的一端、NPN型BJT管Qpj_1的集电极和续流模块cj的端口cj_1相连,NPN型BJT管Qpj_1的基极同时与电阻Rpj_2的一端和二极管Dpj_1的阴极相连,NPN型BJT管Qpj_1的发射极同时与二极管Dpj_1的阳极、续流模块cj的端口cj_3和电源Vi的负端相连,续流模块cj的端口cj_2与负载Z的一端相连,续流模块cj的端口cj_4与负载Z的另一端相连,j的取值范围为1至n,电阻Rp1_2的另一端与电容Cp2_1的另一端相连,以此类推,电阻Rpn-1_2的另一端与电容Cpn_1的另一端相连,电阻Rpn_2的另一端与电容Cp1_1的另一端相连;
所述自激单元还包括电阻Rp1_1至电阻Rpn_1,当电阻Rpj_1作为启动电阻时,电阻Rpj_1的一端与NPN型BJT管Qpj_1的基极相连,j的取值范围是1至n;当电阻Rpj_1作为限压电阻时,电阻Rpj_1的一端与电容Cpj_1的另一端相连,j的取值范围是1至n。
进一步,电阻Rpj_1的另一端与电感Lpj_1的另一端相连;或者,电阻Rpj_1的另一端连接至电源Vi的正端;再或者,电阻Rpj_1的另一端连接至负载Z的一端。
更进一步,所述续流模块cj的端口cj_3与端口cj_4相连。
作为续流模块的优选方案一:所述续流模块cj包括二极管Dcj_a1和电容Ccj_a1,二极管Dcj_a1的阳极与续流模块cj的端口cj_1相连,二极管Dcj_a1的阴极同时与电容Ccj_a1的一端和续流模块cj的端口cj_2相连,电容Ccj_a1的另一端同时与续流模块cj的端口cj_3和端口cj_4相连,j的取值范围为1至n。所述续流模块cj令电感位于输入侧的自激式交错并联DC-DC变换器具有升压功能。
作为续流模块的优选方案二:所述续流模块cj包括电感Lcj_b1、二极管Dcj_b1和电容Ccj_b1,电感Lcj_b1的一端与续流模块cj的端口cj_1相连,电感Lcj_b1的另一端与二极管Dcj_b1的阳极相连,二极管Dcj_b1的阴极同时与电容Ccj_b1的一端和续流模块cj的端口cj_2相连,电容Ccj_b1的另一端同时与续流模块cj的端口cj_3和端口cj_4相连,电感Lcj_b1与所述自激单元中的电感Lpj_1存在耦合关系,电感Lcj_b1的一端和电感Lpj_1的一端是同名端,j的取值范围为1至n。所述续流模块cj令电感位于输入侧的自激式交错并联DC-DC变换器具有高增益的升压功能。
作为续流模块的优选方案三:所述续流模块cj包括电容Ccj_c1、电容Ccj_c2、二极管Dcj_c1和二极管Dcj_c2,电容Ccj_c2的一端与续流模块cj的端口cj_1相连,电容Ccj_c2的另一端同时与二极管Dcj_c1的阳极和二极管Dcj_c2的阴极相连,二极管Dcj_c2的阳极与所述电源Vi的正端相连,二极管Dcj_c1的阴极同时与电容Ccj_c1的一端和续流模块cj的端口cj_2相连,电容Ccj_c1的另一端同时与续流模块cj的端口cj_3和端口cj_4相连,j的取值范围为1至n。所述续流模块cj令电感位于输入侧的自激式交错并联DC-DC变换器具有高增益的升压功能。
作为续流模块的优选方案四:所述续流模块cj包括电容Ccj_d1、电容Ccj_d2、二极管Dcj_d1、二极管Dcj_d2和电感Lcj_d1,电容Ccj_d2的一端与续流模块cj的端口cj_1相连,电容Ccj_d2的另一端同时与二极管Dcj_d2的阴极和电感Lcj_d1的一端相连,电感Lcj_d1的另一端与二极管Dcj_d1的阳极相连,二极管Dcj_d1的阴极同时与电容Ccj_d1的一端和续流模块cj的端口cj_2相连,电容Ccj_d1的另一端同时与续流模块cj的端口cj_3和端口cj_4相连,电感Lcj_d1与所述自激单元中的电感Lpj_1存在耦合关系,电感Lcj_d1的一端和电感Lpj_1的一端是同名端,j的取值范围为1至n。所述续流模块cj令电感位于输入侧的自激式交错并联DC-DC变换器具有高增益的升压功能。
作为续流模块的优选方案五:所述续流模块cj包括电容Ccj_e1、电容Ccj_e2、电感Lcj_e1、二极管Dcj_e1和二极管Dcj_e2,电容Ccj_e1的一端与续流模块cj的端口cj_1相连,电容Ccj_e1的另一端同时与二极管Dcj_e1的阳极和电感Lcj_e1的一端相连,电感Lcj_e1的另一端与二极管Dcj_e2的阴极相连,二极管Dcj_e2的阳极同时与电容Ccj_e2的一端和续流模块cj的端口cj_2相连,电容Ccj_e2的另一端同时与续流模块cj的端口cj_3和端口cj_4以及二极管Dcj_e1的阴极相连,j的取值范围为1至n。所述续流模块cj令电感位于输入侧的自激式交错并联DC-DC变换器具有极性反转的升降压功能。
作为续流模块的优选方案六:所述续流模块cj包括电容Ccj_f1、电容Ccj_f2、电感Lcj_f1、二极管Dcj_f1和二极管Dcj_f2,电容Ccj_f1的一端与续流模块cj的端口cj_1相连,电容Ccj_f1的另一端同时与二极管Dcj_f2的阳极和电感Lcj_f1的一端相连,二极管Dcj_f2的阴极同时与电容Ccj_f2的一端和续流模块cj的端口cj_2相连,电感Lcj_f1的另一端与二极管Dcj_f1的阴极相连,二极管Dcj_f1的阳极同时与续流模块cj的端口cj_3和端口cj_4以及电容Ccj_f2的另一端相连,j的取值范围为1至n。所述续流模块cj令电感位于输入侧的自激式交错并联DC-DC变换器具有升降压功能。
作为续流模块的优选方案七:所述续流模块cj包括电感Lcj_g1、二极管Dcj_g1和电容Ccj_g1,电感Lcj_g1的一端与二极管Dcj_g1的阳极相连,二极管Dcj_g1的阴极同时与电容Ccj_g1的一端和续流模块cj的端口cj_2相连,电容Ccj_g1的另一端同时与电感Lcj_g1的另一端和续流模块cj的端口cj_4相连,电感Lcj_g1和所述自激单元中的电感Lpj_1存在耦合关系,电感Lcj_g1的另一端与所述电感Lpj_1的一端是同名端,j的取值范围为1至n。所述续流模块cj令电感位于输入侧的自激式交错并联DC-DC变换器具有电气隔离的升降压功能。
本发明的技术构思为:先构建易于起振的自激单元,再采用自激单元构成电感位于输入侧的自激式DC-DC变换器以解决启动问题,降低其对部分元器件的依赖度;先构建具有“互锁”功能的多通道(n>1)自激单元,再采用自激单元构成电感位于输入侧的自激式DC-DC变换器的交错并联形式,使其具有结构简单、易于启动等特点。
本发明的有益效果主要表现在:先通过构建易于起振的自激单元,可令电感位于输入侧的自激式DC-DC变换器易于起振,降低对参与自激的元器件的要求;可构成的电感位于输入侧的自激式DC-DC变换器形式多样(包括Boost变换器、Cuk变换器、Sepic变换器、Flyback变换器等),可满足多样化的功率变换需求。再通过构建易于起振的多通道“互锁”自激单元,可令电感位于输入侧的自激式DC-DC变换器的交错并联形式易于扩展,增加容量;易于起振,对参与自激的元器件要求低;无需类似同步发生器的部件。
附图说明
图1是一种常见的适合低电压输入工作场合的自激式Boost变换器。
图2是本发明实施例1的第一种电路框图。
图3是本发明实施例1的第二种电路框图。
图4是本发明实施例1的第三种电路框图。
图5是本发明实施例2的第一种电路框图。
图6是本发明实施例2的第二种电路框图。
图7是本发明实施例2的第三种电路框图。
图8是适用于本发明实施例1和实施例2的续流模块优选方案一的续流模块电路图。
图9是适用于本发明实施例1和实施例2的续流模块优选方案二的续流模块电路图。
图10是适用于本发明实施例1和实施例2的续流模块优选方案三的续流模块电路图。
图11是适用于本发明实施例1和实施例2的续流模块优选方案四的续流模块电路图。
图12是本发明实施例1采用第一种电路以及续流模块优选方案一时的仿真波形图。
图13是本发明实施例1采用第二种电路以及续流模块优选方案二时的仿真波形图。
图14是本发明实施例1采用第二种电路以及续流模块优选方案三时的仿真波形图。
图15是本发明实施例2采用第一种电路以及续流模块优选方案二时的仿真波形图。
图16是本发明实施例2采用第二种电路以及续流模块优选方案四时的仿真波形图。
图17是本发明实施例2采用第三种电路以及续流模块优选方案一时的仿真波形图。
图18是本发明实施例3的第一种电路框图。
图19是本发明实施例3的第二种电路框图。
图20是本发明实施例3的第三种电路框图。
图21是本发明实施例4的第一种电路框图。
图22是本发明实施例4的第二种电路框图。
图23是本发明实施例4的第三种电路框图。
图24是适用于本发明实施例3和实施例4的续流模块优选方案一的续流模块电路图。
图25是适用于本发明实施例3和实施例4的续流模块优选方案二的续流模块电路图。
图26是适用于本发明实施例3和实施例4的续流模块优选方案三的续流模块电路图。
图27是适用于本发明实施例3和实施例4的续流模块优选方案四的续流模块电路图。
图28是适用于本发明实施例3和实施例4的续流模块优选方案五的续流模块电路图。
图29是适用于本发明实施例3和实施例4的续流模块优选方案六的续流模块电路图。
图30是适用于本发明实施例3和实施例4的续流模块优选方案七的续流模块电路图。
图31是本发明实施例3采用第一种电路以及续流模块优选方案一时的仿真波形图。
图32是本发明实施例3采用第二种电路以及续流模块优选方案三时的仿真波形图。
图33是本发明实施例3采用第三种电路以及续流模块优选方案二时的仿真波形图。
图34是本发明实施例4采用第一种电路以及续流模块优选方案一时的仿真波形图。
图35是本发明实施例4采用第二种电路以及续流模块优选方案三时的仿真波形图。
图36是本发明实施例4采用第三种电路以及续流模块优选方案二时的仿真波形图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。
实施例1
参照图2、图3和图4,一种电感位于输入侧的自激式DC-DC变换器,包括自激单元和续流模块,所述自激单元包括电阻Rs_1、电阻Rs_3、电阻Rp_2、电感Lp_1、电容Cs_1、电容Cp_1、NPN型BJT管Qs_1、NPN型BJT管Qp_1、二极管Ds_1和二极管Dp_1,所述续流模块包括端口c_1、端口c_2、端口c_3和端口c_4,其作用是当NPN型BJT管Qp_1截止时为电感Lp_1提供电流通道;所述电阻Rs_1的一端同时与电源Vi的正端和电感Lp_1的一端相连,电阻Rs_1的另一端同时与电容Cs_1的一端和NPN型BJT管Qs_1的集电极相连,NPN型BJT管Qs_1的基极同时与电阻Rs_3的一端和二极管Ds_1的阴极相连,电感Lp_1的另一端同时与电容Cp_1的一端、NPN型BJT管Qp_1的集电极和续流模块的端口c_1相连,电容Cp_1的另一端与电阻Rs_3的另一端相连,NPN型BJT管Qp_1的基极同时与电阻Rp_2的一端和二极管Dp_1的阴极相连,电阻Rp_2的另一端与电容Cs_1的另一端相连,续流模块的端口c_2与负载Z的一端相连,续流模块的端口c_4与负载Z的另一端相连,续流模块的端口c_3同时与电源Vi的负端、NPN型BJT管Qs_1的发射极、二极管Ds_1的阳极、NPN型BJT管Qp_1的发射极和二极管Dp_1的阳极相连;所述自激单元还包括电阻Rs_2和电阻Rp_1,当电阻Rs_2和电阻Rp_1作为启动电阻时,电阻Rs_2的一端与NPN型BJT管Qs_1的基极相连,电阻Rp_1的一端与NPN型BJT管Qp_1的基极相连。
参照图2,当实施例1采用第一种电路时,电阻Rs_2的另一端与电阻Rs_1的另一端连接,电阻Rp_1的另一端与电感Lp_1的另一端连接。
参照图3,当实施例1采用第二种电路时,电阻Rs_2的另一端和电阻Rp_1的另一端均连接至电源Vi的正端。
参照图4,当实施例1采用第三种电路时,电阻Rs_2的另一端和电阻Rp_1的另一端均连接至负载Z的一端。
实施例1利用内部的不一致性,尤其是NPN型BJT管Qp_1和NPN型BJT管Qs_1的不一致性,产生所需的振荡。假设NPN型BJT管Qp_1率先导通。当Qp_1导通后,电感Lp_1充磁,电感电流iLp_1逐渐增加,电容Cp_1通过Ds_1、Rs_3和Qp_1进行放电,Vi通过Rs_1、Rp_2和Qp_1给Cs_1充电,Qp_1的基极电流逐渐减小,而Qp_1的集电极电流却逐渐增加,令Qp_1从饱和区进入截止区。当Qp_1截止后,电感Lp_1放磁,将能量通过续流模块输出至负载Z。同时,Qs_1导通,电容Cs_1通过Dp_1、Rp_2和Qs_1进行放电,Vi通过Lp_1、Rs_3和Qs_1给Cp_1充电,Qs_1的基极电流逐渐减小,令Qs_1从饱和区进入截止区。当Qs_1截止后,Qp_1再次导通。周而复始。Ds_1和Dp_1的作用是保护Qs_1和Qp_1并参与振荡。Rs_2和Rp_1是启动电阻。
参照图8,当采用续流模块优选方案一时,实施例1为一自激式Boost变换器,具有升压功能。所述续流模块包括二极管Dc_a1和电容Cc_a1,二极管Dc_a1的阳极与续流模块的端口c_1相连,二极管Dc_a1的阴极同时与电容Cc_a1的一端和续流模块的端口c_2相连,电容Cc_a1的另一端同时与续流模块的端口c_3和端口c_4相连。图12是实施例1采用第一种电路以及续流模块优选方案一时的仿真波形图,由图12可知其的自激工作状态,vs1为Qs_1的基极-发射极电压,vs2为Qs_1的集电极-发射极电压,vp1为Qp_1的基极-发射极电压,vp2为Qp_1的集电极-发射极电压,其输出电压vo>Vi。
参照图9,当采用续流模块优选方案二时,实施例1为一自激式Cuk变换器,具有极性反转的升降压功能。所述续流模块包括电容Cc_b1、电容Cc_b2、电感Lc_b1、二极管Dc_b1和二极管Dc_b2,电容Cc_b1的一端与续流模块的端口c_1相连,电容Cc_b1的另一端同时与二极管Dc_b1的阳极和电感Lc_b1的一端相连,电感Lc_b1的另一端与二极管Dc_b2的阴极相连,二极管Dc_b2的阳极同时与电容Cc_b2的一端和续流模块的端口c_2相连,电容Cc_b2的另一端同时与续流模块的端口c_3和端口c_4以及二极管Dc_b1的阴极相连。图13是实施例1采用第二种电路以及续流模块优选方案二时的仿真波形图,由图13可知其的自激工作状态,vs1为Qs_1的基极-发射极电压,vs2为Qs_1的集电极-发射极电压,vp1为Qp_1的基极-发射极电压,vp2为Qp_1的集电极-发射极电压,其输出电压vo<0。
参照图10,当采用续流模块优选方案三时,实施例1为一自激式Sepic变换器,具有升降压功能。所述续流模块包括电容Cc_c1、电容Cc_c2、电感Lc_c1、二极管Dc_c1和二极管Dc_c2,电容Cc_c1的一端与续流模块的端口c_1相连,电容Cc_c1的另一端同时与二极管Dc_c2的阳极和电感Lc_c1的一端相连,二极管Dc_c2的阴极同时与电容Cc_c2的一端和续流模块的端口c_2相连,电感Lc_c1的另一端与二极管Dc_c1的阴极相连,二极管Dc_c1的阳极同时与续流模块的端口c_3和端口c_4以及电容Cc_c2的另一端相连。图14是实施例1采用第三种电路以及续流模块优选方案三时的仿真波形图。由图14可知其的自激工作状态,vs1为Qs_1的基极-发射极电压,vs2为Qs_1的集电极-发射极电压,vp1为Qp_1的基极-发射极电压,vp2为Qp_1的集电极-发射极电压,其输出电压vo>0。
参照图11,当采用续流模块优选方案四时,实施例1为一自激式Flyback变换器,具有电气隔离的升降压功能。所述续流模块包括电感Lc_d1、二极管Dc_d1和电容Cc_d1,电感Lc_d1的一端与二极管Dc_d1的阳极相连,二极管Dc_d1的阴极同时与电容Cc_d1的一端和续流模块的端口c_2相连,电容Cc_d1的另一端同时与电感Lc_d1的另一端和续流模块的端口c_4相连,电感Lc_d1和电感Lp_1存在耦合关系,电感Lc_d1的另一端与所述电感Lp_1的一端是同名端。
实施例2
参照图5、图6和图7,一种电感位于输入侧的自激式DC-DC变换器包括电阻Rs_2和电阻Rp_1,当电阻Rs_2和电阻Rp_1作为限压电阻时,电阻Rs_2的一端与电容Cs_1的另一端相连,电阻Rp_1的一端与电容Cp_1的另一端相连。
实施例2的其他结构与实施例1相同。除了Rs_2和Rp_1的作用是限制Cs_1和Cp_1的端电压,实施例2的工作过程也与实施例1相似。
参照图8,当采用续流模块优选方案一时,实施例2为一自激式Boost变换器,具有升压功能。图17是本发明实施例2采用第三种电路以及续流模块优选方案一时的仿真波形图,由图17可知其的自激工作状态,vs1为Qs_1的基极-发射极电压,vs2为Qs_1的集电极-发射极电压,vp1为Qp_1的基极-发射极电压,vp2为Qp_1的集电极-发射极电压,其输出电压vo>Vi。
参照图9,当采用续流模块优选方案二时,实施例2为一自激式Cuk变换器,具有极性反转的升降压功能。图15是本发明实施例2采用第一种电路以及续流模块优选方案二时的仿真波形图,由图15可知其的自激工作状态,vs1为Qs_1的基极-发射极电压,vs2为Qs_1的集电极-发射极电压,vp1为Qp_1的基极-发射极电压,vp2为Qp_1的集电极-发射极电压,其输出电压vo<0。
参照图10,当采用续流模块优选方案三时,实施例2为一自激式Sepic变换器,具有升降压功能。
参照图11,当采用续流模块优选方案四时,实施例2为一自激式Flyback变换器,具有电气隔离的升降压功能。图16是本发明实施例2采用第二种电路以及续流模块优选方案四时的仿真波形图,由图16可知其的自激工作状态,vs1为Qs_1的基极-发射极电压,vs2为Qs_1的集电极-发射极电压,vp1为Qp_1的基极-发射极电压,vp2为Qp_1的集电极-发射极电压,其输出电压vo>0。
实施例3
参照图18、图19和图20,一种电感位于输入侧的自激式DC-DC变换器的交错并联形式,包括自激单元和续流模块c1至续流模块cn,所述自激单元包括电感Lp1_1至电感Lpn_1、电阻Rp1_2至电阻Rpn_2、电容Cp1_1至电容Cpn_1、NPN型BJT管Qp1_1至NPN型BJT管Qpn_1和二极管Dp1_1至二极管Dpn_1,所述续流模块cj具有端口cj_1、端口cj_2、端口cj_3和端口cj_4,j的取值范围为1至n,所述续流模块cj的作用是当NPN型BJT管Qpj_1截止时为电感Lpj_1提供电流通道;所述电感Lpj_1的一端与电源Vi的正端相连,电感Lpj_1的另一端同时与电容Cpj_1的一端、NPN型BJT管Qpj_1的集电极和续流模块cj的端口cj_1相连,NPN型BJT管Qpj_1的基极同时与电阻Rpj_2的一端和二极管Dpj_1的阴极相连,NPN型BJT管Qpj_1的发射极同时与二极管Dpj_1的阳极、续流模块cj的端口cj_3和电源Vi的负端相连,续流模块cj的端口cj_2与负载Z的一端相连,续流模块cj的端口cj_4与负载Z的另一端相连,j的取值范围为1至n,电阻Rp1_2的另一端与电容Cp2_1的另一端相连,以此类推,电阻Rpn-1_2的另一端与电容Cpn_1的另一端相连,电阻Rpn_2的另一端与电容Cp1_1的另一端相连;所述自激单元还包括电阻Rp1_1至电阻Rpn_1,当电阻Rpj_1作为启动电阻时,电阻Rpj_1的一端与NPN型BJT管Qpj_1的基极相连,j的取值范围是1至n。
参照图18,当实施例3采用第一种电路时,电阻Rpj_1的另一端与电感Lpj_1的另一端相连。
参照图19,当实施例3采用第二种电路时,电阻Rpj_1的另一端连接至电源Vi的正端。
参照图20,当实施例3采用第三种电路时,电阻Rpj_1的另一端连接至负载Z的一端。
实施例3利用NPN型BJT管Qp1_1至NPN型BJT管Qpn_1的不一致性,产生所需的振荡。假设NPN型BJT管Qp1_1率先导通,电感Lp1_1充磁,电感电流iLp1_1逐渐增加,Cp1_1通过Dpn_1、Rpn_2和Qp1_1进行放电,Vi通过Lp2_1、Rp1_2和Qp1_1给Cp2_1充电,Qp1_1的基极电流逐渐减小,而其集电极电流却逐渐增加,令Qp1_1从饱和区进入截止区。当Qp1_1截止后,Lp1_1放磁,将能量通过续流模块c1输出至负载Z。同时,因Cp1_1的作用,Qpn_1导通。当Qpn_1导通后,电感Lpn_1充磁,电感电流iLpn_1逐渐增加,Cpn_1通过Dpn-1_1、Rpn-1_2和Qpn_1进行放电,Vi通过Lp1_1、Rpn_2和Qpn_1给Cp1_1充电,Qpn_1的基极电流逐渐减小,而其集电极电流却逐渐增加,令Qpn_1从饱和区进入截止区。当Qpn_1截止后,Lpn_1放磁,将能量通过续流模块cn输出至负载Z。同时,因Cpn_1的作用,Qpn-1_1导通。以此类推,Qpn_1至Qp1_1依次导通,也依次截止,即Qpn_1至Qp1_1的工作状态依次滞后一定的相位。周而复始。Dpj_1的作用是保护Qpj_1并参与振荡,Rpj_1是启动电阻,j的取值范围是1至n。
参照图24,当采用续流模块优选方案一时,实施例3为一自激式交错并联Boost变换器,具有升压功能。所述续流模块cj包括二极管Dcj_a1和电容Ccj_a1,二极管Dcj_a1的阳极与续流模块cj的端口cj_1相连,二极管Dcj_a1的阴极同时与电容Ccj_a1的一端和续流模块cj的端口cj_2相连,电容Ccj_a1的另一端同时与续流模块cj的端口cj_3和端口cj_4相连,j的取值范围是1至n。图31是本发明实施例3(取n=3)采用第一种电路以及续流模块优选方案一时的仿真波形图,由图31可知其的自激工作状态,v1为Qp1_1的集电极-发射极电压,v2为Qp2_1的集电极-发射极电压,v3为Qp3_1的集电极-发射极电压,其输出电压vo>Vi。
参照图25,当采用续流模块优选方案二时,实施例3为一含耦合电感的高增益自激式交错并联Boost变换器,具有高增益的升压功能。所述续流模块cj包括电感Lcj_b1、二极管Dcj_b1和电容Ccj_b1,电感Lcj_b1的一端与续流模块cj的端口cj_1相连,电感Lcj_b1的另一端与二极管Dcj_b1的阳极相连,二极管Dcj_b1的阴极同时与电容Ccj_b1的一端和续流模块cj的端口cj_2相连,电容Ccj_b1的另一端同时与续流模块cj的端口cj_3和端口cj_4相连,电感Lcj_b1与所述自激单元中的电感Lpj_1存在耦合关系,电感Lcj_b1的一端和电感Lpj_1的一端是同名端,j的取值范围为1至n。图33是本发明实施例3(取n=3)采用第三种电路以及续流模块优选方案二时的仿真波形图,由图33可知其的自激工作状态,v1为Qp1_1的集电极-发射极电压,v2为Qp2_1的集电极-发射极电压,v3为Qp3_1的集电极-发射极电压,其输出电压vo>Vi。与图31相比,图33显示出更高的升压比。
参照图26,当采用续流模块优选方案三时,实施例3为一含开关电容的高增益自激式交错并联Boost变换器,具有高增益的升压功能。所述续流模块cj包括电容Ccj_c1、电容Ccj_c2、二极管Dcj_c1和二极管Dcj_c2,电容Ccj_c2的一端与续流模块cj的端口cj_1相连,电容Ccj_c2的另一端同时与二极管Dcj_c1的阳极和二极管Dcj_c2的阴极相连,二极管Dcj_c2的阳极与所述电源Vi的正端相连,二极管Dcj_c1的阴极同时与电容Ccj_c1的一端和续流模块cj的端口cj_2相连,电容Ccj_c1的另一端同时与续流模块cj的端口cj_3和端口cj_4相连,j的取值范围为1至n。图32是本发明实施例3(取n=3)采用第二种电路以及续流模块优选方案三时的仿真波形图,由图32可知其的自激工作状态,v1为Qp1_1的集电极-发射极电压,v2为Qp2_1的集电极-发射极电压,v3为Qp3_1的集电极-发射极电压,其输出电压vo>Vi。与图31相比,图32显示出更高的升压比。
参照图27,当采用续流模块优选方案四时,实施例3为一含耦合电感和开关电容的高增益自激式交错并联Boost变换器,具有高增益的升压功能。所述续流模块cj包括电容Ccj_d1、电容Ccj_d2、二极管Dcj_d1、二极管Dcj_d2和电感Lcj_d1,电容Ccj_d2的一端与续流模块cj的端口cj_1相连,电容Ccj_d2的另一端同时与二极管Dcj_d2的阴极和电感Lcj_d1的一端相连,电感Lcj_d1的另一端与二极管Dcj_d1的阳极相连,二极管Dcj_d1的阴极同时与电容Ccj_d1的一端和续流模块cj的端口cj_2相连,电容Ccj_d1的另一端同时与续流模块cj的端口cj_3和端口cj_4相连,电感Lcj_d1与所述自激单元中的电感Lpj_1存在耦合关系,电感Lcj_d1的一端和电感Lpj_1的一端是同名端,j的取值范围为1至n。
参照图28,当采用续流模块优选方案五时,实施例3为一自激式交错并联Cuk变换器,具有极性反转的升降压功能。所述续流模块cj包括电容Ccj_e1、电容Ccj_e2、电感Lcj_e1、二极管Dcj_e1和二极管Dcj_e2,电容Ccj_e1的一端与续流模块cj的端口cj_1相连,电容Ccj_e1的另一端同时与二极管Dcj_e1的阳极和电感Lcj_e1的一端相连,电感Lcj_e1的另一端与二极管Dcj_e2的阴极相连,二极管Dcj_e2的阳极同时与电容Ccj_e2的一端和续流模块cj的端口cj_2相连,电容Ccj_e2的另一端同时与续流模块cj的端口cj_3和端口cj_4以及二极管Dcj_e1的阴极相连,j的取值范围为1至n。
参照图29,当采用续流模块优选方案六时,实施例3为一自激式交错并联Sepic变换器,具有升降压功能。所述续流模块cj包括电容Ccj_f1、电容Ccj_f2、电感Lcj_f1、二极管Dcj_f1和二极管Dcj_f2,电容Ccj_f1的一端与续流模块cj的端口cj_1相连,电容Ccj_f1的另一端同时与二极管Dcj_f2的阳极和电感Lcj_f1的一端相连,二极管Dcj_f2的阴极同时与电容Ccj_f2的一端和续流模块cj的端口cj_2相连,电感Lcj_f1的另一端与二极管Dcj_f1的阴极相连,二极管Dcj_f1的阳极同时与续流模块cj的端口cj_3和端口cj_4以及电容Ccj_f2的另一端相连,j的取值范围为1至n。
参照图30,当采用续流模块优选方案七时,实施例3为一自激式交错并联Flyback变换器,具有电气隔离的升降压功能。所述续流模块cj包括电感Lcj_g1、二极管Dcj_g1和电容Ccj_g1,电感Lcj_g1的一端与二极管Dcj_g1的阳极相连,二极管Dcj_g1的阴极同时与电容Ccj_g1的一端和续流模块cj的端口cj_2相连,电容Ccj_g1的另一端同时与电感Lcj_g1的另一端和续流模块cj的端口cj_4相连,电感Lcj_g1和所述自激单元中的电感Lpj_1存在耦合关系,电感Lcj_g1的另一端与所述电感Lpj_1的一端是同名端,j的取值范围为1至n。
实施例4
参照图21、图22和图23,一种电感位于输入侧的自激式DC-DC变换器的交错并联形式包括电阻Rpj_1,当电阻Rpj_1作为限压电阻时,电阻Rpj_1的一端与电容Cpj_1的另一端相连,j的取值范围是1至n。
实施例4的其他结构与实施例3相同。除了Rpj_1的作用是限制Cpj_1的端电压,实施例4的工作过程也与实施例3相似。
参照图24,当采用续流模块优选方案一时,实施例4为一自激式交错并联Boost变换器,具有升压功能。图34是本发明实施例4(取n=3)采用第一种电路以及续流模块优选方案一时的仿真波形图,由图34可知其的自激工作状态,v1为Qp1_1的集电极-发射极电压,v2为Qp2_1的集电极-发射极电压,v3为Qp3_1的集电极-发射极电压,其输出电压vo>Vi。
参照图25,当采用续流模块优选方案二时,实施例4为一含耦合电感的高增益自激式交错并联Boost变换器,具有高增益的升压功能。图36是本发明实施例4(取n=3)采用第三种电路以及续流模块优选方案二时的仿真波形图,由图36可知其的自激工作状态,v1为Qp1_1的集电极-发射极电压,v2为Qp2_1的集电极-发射极电压,v3为Qp3_1的集电极-发射极电压,其输出电压vo>Vi。与图34相比,图36显示出更高的升压比。
参照图26,当采用续流模块优选方案三时,实施例4为一含开关电容的高增益自激式交错并联Boost变换器,具有高增益的升压功能。图35是本发明实施例4(取n=3)采用第二种电路以及续流模块优选方案三时的仿真波形图,由图35可知其的自激工作状态,v1为Qp1_1的集电极-发射极电压,v2为Qp2_1的集电极-发射极电压,v3为Qp3_1的集电极-发射极电压,其输出电压vo>Vi。与图34相比,图35显示出更高的升压比。
参照图27,当采用续流模块优选方案四时,实施例4为一含耦合电感和开关电容的高增益自激式交错并联Boost变换器,具有高增益的升压功能。
参照图28,当采用续流模块优选方案五时,实施例4为一自激式交错并联Cuk变换器,具有极性反转的升降压功能。
参照图29,当采用续流模块优选方案六时,实施例4为一自激式交错并联Sepic变换器,具有升降压功能。
参照图30,当采用续流模块优选方案七时,实施例4为一自激式交错并联Flyback变换器,具有电气隔离的升降压功能。
本说明书实施例所述的内容仅仅是对发明构思的实现形式的列举,本发明的保护范围的不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式,本发明的保护范围也及于本领域技术人员根据本发明构思所能够想到的等同技术手段。

Claims (8)

1.一种电感位于输入侧的自激式DC-DC变换器,其特征在于:所述电感位于输入侧的自激式DC-DC变换器包括自激单元和续流模块,所述自激单元包括电阻Rs_1、电阻Rs_3、电阻Rp_2、电感Lp_1、电容Cs_1、电容Cp_1、NPN型BJT管Qs_1、NPN型BJT管Qp_1、二极管Ds_1和二极管Dp_1,所述续流模块包括端口c_1、端口c_2、端口c_3和端口c_4,其作用是当NPN型BJT管Qp_1截止时为电感Lp_1提供电流通道;
所述电阻Rs_1的一端同时与电源Vi的正端和电感Lp_1的一端相连,电阻Rs_1的另一端同时与电容Cs_1的一端和NPN型BJT管Qs_1的集电极相连,NPN型BJT管Qs_1的基极同时与电阻Rs_3的一端和二极管Ds_1的阴极相连,电感Lp_1的另一端同时与电容Cp_1的一端、NPN型BJT管Qp_1的集电极和续流模块的端口c_1相连,电容Cp_1的另一端与电阻Rs_3的另一端相连,NPN型BJT管Qp_1的基极同时与电阻Rp_2的一端和二极管Dp_1的阴极相连,电阻Rp_2的另一端与电容Cs_1的另一端相连,续流模块的端口c_2与负载Z的一端相连,续流模块的端口c_4与负载Z的另一端相连,续流模块的端口c_3同时与电源Vi的负端、NPN型BJT管Qs_1的发射极、二极管Ds_1的阳极、NPN型BJT管Qp_1的发射极和二极管Dp_1的阳极相连;
所述自激单元还包括电阻Rs_2和电阻Rp_1,当电阻Rs_2和电阻Rp_1作为启动电阻时,电阻Rs_2的一端与NPN型BJT管Qs_1的基极相连,电阻Rp_1的一端与NPN型BJT管Qp_1的基极相连;当电阻Rs_2和电阻Rp_1作为限压电阻时,电阻Rs_2的一端与电容Cs_1的另一端相连,电阻Rp_1的一端与电容Cp_1的另一端相连。
2.如权利要求1所述的电感位于输入侧的自激式DC-DC变换器,其特征在于:所述电阻Rs_2的另一端与电阻Rs_1的另一端连接,电阻Rp_1的另一端与电感Lp_1的另一端连接;或者,电阻Rs_2的另一端和电阻Rp_1的另一端均连接至电源Vi的正端;再或者,电阻Rs_2的另一端和电阻Rp_1的另一端均连接至负载Z的一端。
3.如权利要求1所述的电感位于输入侧的自激式DC-DC变换器,其特征在于:所述续流模块的端口c_3和端口c_4相连。
4.如权利要求1~3之一所述的电感位于输入侧的自激式DC-DC变换器,其特征在于:所述续流模块包括二极管Dc_a1和电容Cc_a1,二极管Dc_a1的阳极与续流模块的端口c_1相连,二极管Dc_a1的阴极同时与电容Cc_a1的一端和续流模块的端口c_2相连,电容Cc_a1的另一端同时与续流模块的端口c_3和端口c_4相连;或者,所述续流模块包括电容Cc_b1、电容Cc_b2、电感Lc_b1、二极管Dc_b1和二极管Dc_b2,电容Cc_b1的一端与续流模块的端口c_1相连,电容Cc_b1的另一端同时与二极管Dc_b1的阳极和电感Lc_b1的一端相连,电感Lc_b1的另一端与二极管Dc_b2的阴极相连,二极管Dc_b2的阳极同时与电容Cc_b2的一端和续流模块的端口c_2相连,电容Cc_b2的另一端同时与续流模块的端口c_3和端口c_4以及二极管Dc_b1的阴极相连;或者,所述续流模块包括电容Cc_c1、电容Cc_c2、电感Lc_c1、二极管Dc_c1和二极管Dc_c2,电容Cc_c1的一端与续流模块的端口c_1相连,电容Cc_c1的另一端同时与二极管Dc_c2的阳极和电感Lc_c1的一端相连,二极管Dc_c2的阴极同时与电容Cc_c2的一端和续流模块的端口c_2相连,电感Lc_c1的另一端与二极管Dc_c1的阴极相连,二极管Dc_c1的阳极同时与续流模块的端口c_3和端口c_4以及电容Cc_c2的另一端相连;或者,所述续流模块包括电感Lc_d1、二极管Dc_d1和电容Cc_d1,电感Lc_d1的一端与二极管Dc_d1的阳极相连,二极管Dc_d1的阴极同时与电容Cc_d1的一端和续流模块的端口c_2相连,电容Cc_d1的另一端同时与电感Lc_d1的另一端和续流模块的端口c_4相连,电感Lc_d1和电感Lp_1存在耦合关系,电感Lc_d1的另一端与所述电感Lp_1的一端是同名端。
5.一种电感位于输入侧的自激式DC-DC变换器的交错并联形式,其特征在于:所述电感位于输入侧的自激式DC-DC变换器的交错并联形式包括自激单元和续流模块c1至续流模块cn,所述自激单元包括电感Lp1_1至电感Lpn_1、电阻Rp1_2至电阻Rpn_2、电容Cp1_1至电容Cpn_1、NPN型BJT管Qp1_1至NPN型BJT管Qpn_1和二极管Dp1_1至二极管Dpn_1,所述续流模块cj具有端口cj_1、端口cj_2、端口cj_3和端口cj_4,j的取值范围为1至n,所述续流模块cj的作用是当NPN型BJT管Qpj_1截止时为电感Lpj_1提供电流通道;
所述电感Lpj_1的一端与电源Vi的正端相连,电感Lpj_1的另一端同时与电容Cpj_1的一端、NPN型BJT管Qpj_1的集电极和续流模块cj的端口cj_1相连,NPN型BJT管Qpj_1的基极同时与电阻Rpj_2的一端和二极管Dpj_1的阴极相连,NPN型BJT管Qpj_1的发射极同时与二极管Dpj_1的阳极、续流模块cj的端口cj_3和电源Vi的负端相连,续流模块cj的端口cj_2与负载Z的一端相连,续流模块cj的端口cj_4与负载Z的另一端相连,j的取值范围为1至n,电阻Rp1_2的另一端与电容Cp2_1的另一端相连,以此类推,电阻Rpn-1_2的另一端与电容Cpn_1的另一端相连,电阻Rpn_2的另一端与电容Cp1_1的另一端相连;
所述自激单元还包括电阻Rp1_1至电阻Rpn_1,当电阻Rpj_1作为启动电阻时,电阻Rpj_1的一端与NPN型BJT管Qpj_1的基极相连,j的取值范围是1至n;当电阻Rpj_1作为限压电阻时,电阻Rpj_1的一端与电容Cpj_1的另一端相连,j的取值范围是1至n。
6.如权利要求5所述的电感位于输入侧的自激式DC-DC变换器的交错并联形式,其特征在于:电阻Rpj_1的另一端与电感Lpj_1的另一端相连;或者,电阻Rpj_1的另一端连接至电源Vi的正端;再或者,电阻Rpj_1的另一端连接至负载Z的一端。
7.如权利要求5所述的电感位于输入侧的自激式DC-DC变换器的交错并联形式,其特征在于:所述续流模块cj的端口cj_3与端口cj_4相连。
8.如权利要求5~7之一所述的电感位于输入侧的自激式DC-DC变换器的交错并联形式,其特征在于:所述续流模块cj包括二极管Dcj_a1和电容Ccj_a1,二极管Dcj_a1的阳极与续流模块cj的端口cj_1相连,二极管Dcj_a1的阴极同时与电容Ccj_a1的一端和续流模块cj的端口cj_2相连,电容Ccj_a1的另一端同时与续流模块cj的端口cj_3和端口cj_4相连,j的取值范围为1至n;或者,所述续流模块cj包括电感Lcj_b1、二极管Dcj_b1和电容Ccj_b1,电感Lcj_b1的一端与续流模块cj的端口cj_1相连,电感Lcj_b1的另一端与二极管Dcj_b1的阳极相连,二极管Dcj_b1的阴极同时与电容Ccj_b1的一端和续流模块cj的端口cj_2相连,电容Ccj_b1的另一端同时与续流模块cj的端口cj_3和端口cj_4相连,电感Lcj_b1与所述自激单元中的电感Lpj_1存在耦合关系,电感Lcj_b1的一端和电感Lpj_1的一端是同名端,j的取值范围为1至n;或者,所述续流模块cj包括电容Ccj_c1、电容Ccj_c2、二极管Dcj_c1和二极管Dcj_c2,电容Ccj_c2的一端与续流模块cj的端口cj_1相连,电容Ccj_c2的另一端同时与二极管Dcj_c1的阳极和二极管Dcj_c2的阴极相连,二极管Dcj_c2的阳极与所述电源Vi的正端相连,二极管Dcj_c1的阴极同时与电容Ccj_c1的一端和续流模块cj的端口cj_2相连,电容Ccj_c1的另一端同时与续流模块cj的端口cj_3和端口cj_4相连,j的取值范围为1至n;或者,所述续流模块cj包括电容Ccj_d1、电容Ccj_d2、二极管Dcj_d1、二极管Dcj_d2和电感Lcj_d1,电容Ccj_d2的一端与续流模块cj的端口cj_1相连,电容Ccj_d2的另一端同时与二极管Dcj_d2的阴极和电感Lcj_d1的一端相连,电感Lcj_d1的另一端与二极管Dcj_d1的阳极相连,二极管Dcj_d1的阴极同时与电容Ccj_d1的一端和续流模块cj的端口cj_2相连,电容Ccj_d1的另一端同时与续流模块cj的端口cj_3和端口cj_4相连,电感Lcj_d1与所述自激单元中的电感Lpj_1存在耦合关系,电感Lcj_d1的一端和电感Lpj_1的一端是同名端,j的取值范围为1至n;或者,所述续流模块cj包括电容Ccj_e1、电容Ccj_e2、电感Lcj_e1、二极管Dcj_e1和二极管Dcj_e2,电容Ccj_e1的一端与续流模块cj的端口cj_1相连,电容Ccj_e1的另一端同时与二极管Dcj_e1的阳极和电感Lcj_e1的一端相连,电感Lcj_e1的另一端与二极管Dcj_e2的阴极相连,二极管Dcj_e2的阳极同时与电容Ccj_e2的一端和续流模块cj的端口cj_2相连,电容Ccj_e2的另一端同时与续流模块cj的端口cj_3和端口cj_4以及二极管Dcj_e1的阴极相连,j的取值范围为1至n;或者,所述续流模块cj包括电容Ccj_f1、电容Ccj_f2、电感Lcj_f1、二极管Dcj_f1和二极管Dcj_f2,电容Ccj_f1的一端与续流模块cj的端口cj_1相连,电容Ccj_f1的另一端同时与二极管Dcj_f2的阳极和电感Lcj_f1的一端相连,二极管Dcj_f2的阴极同时与电容Ccj_f2的一端和续流模块cj的端口cj_2相连,电感Lcj_f1的另一端与二极管Dcj_f1的阴极相连,二极管Dcj_f1的阳极同时与续流模块cj的端口cj_3和端口cj_4以及电容Ccj_f2的另一端相连,j的取值范围为1至n;或者,所述续流模块cj包括电感Lcj_g1、二极管Dcj_g1和电容Ccj_g1,电感Lcj_g1的一端与二极管Dcj_g1的阳极相连,二极管Dcj_g1的阴极同时与电容Ccj_g1的一端和续流模块cj的端口cj_2相连,电容Ccj_g1的另一端同时与电感Lcj_g1的另一端和续流模块cj的端口cj_4相连,电感Lcj_g1和所述自激单元中的电感Lpj_1存在耦合关系,电感Lcj_g1的另一端与所述电感Lpj_1的一端是同名端,j的取值范围为1至n。
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003339157A (ja) * 2002-05-17 2003-11-28 Cosel Co Ltd 自励式スイッチング電源装置
CN102403896A (zh) * 2011-11-22 2012-04-04 浙江工业大学 基于MOSFET的自激式Boost变换器
CN102403895A (zh) * 2011-11-22 2012-04-04 浙江工业大学 基于MOSFET的自激式Sepic变换器
CN102510216A (zh) * 2011-11-22 2012-06-20 浙江工业大学 基于MOSFET的自激式Cuk变换器
CN102522890A (zh) * 2011-11-22 2012-06-27 浙江工业大学 基于MOSFET的自激式Buck-Boost变换器
CN103997212A (zh) * 2014-06-10 2014-08-20 杭州钛丽能源科技有限公司 输入自适应的自激式Sepic变换器
CN209593290U (zh) * 2018-04-02 2019-11-05 浙江工业大学 电感位于输入侧的自激式dc-dc变换器及其交错并联形式

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003339157A (ja) * 2002-05-17 2003-11-28 Cosel Co Ltd 自励式スイッチング電源装置
CN102403896A (zh) * 2011-11-22 2012-04-04 浙江工业大学 基于MOSFET的自激式Boost变换器
CN102403895A (zh) * 2011-11-22 2012-04-04 浙江工业大学 基于MOSFET的自激式Sepic变换器
CN102510216A (zh) * 2011-11-22 2012-06-20 浙江工业大学 基于MOSFET的自激式Cuk变换器
CN102522890A (zh) * 2011-11-22 2012-06-27 浙江工业大学 基于MOSFET的自激式Buck-Boost变换器
CN104052279A (zh) * 2011-11-22 2014-09-17 浙江工业大学 一种基于MOSFET的自激式Sepic变换器
CN103997212A (zh) * 2014-06-10 2014-08-20 杭州钛丽能源科技有限公司 输入自适应的自激式Sepic变换器
CN209593290U (zh) * 2018-04-02 2019-11-05 浙江工业大学 电感位于输入侧的自激式dc-dc变换器及其交错并联形式

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