CN203339977U - 一种buck-buck-boost无桥变换器 - Google Patents

一种buck-buck-boost无桥变换器 Download PDF

Info

Publication number
CN203339977U
CN203339977U CN2013203528975U CN201320352897U CN203339977U CN 203339977 U CN203339977 U CN 203339977U CN 2013203528975 U CN2013203528975 U CN 2013203528975U CN 201320352897 U CN201320352897 U CN 201320352897U CN 203339977 U CN203339977 U CN 203339977U
Authority
CN
China
Prior art keywords
diode
buck
inductance
load
capacitor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
CN2013203528975U
Other languages
English (en)
Inventor
张波
张能
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
South China University of Technology SCUT
Original Assignee
South China University of Technology SCUT
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by South China University of Technology SCUT filed Critical South China University of Technology SCUT
Priority to CN2013203528975U priority Critical patent/CN203339977U/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN203339977U publication Critical patent/CN203339977U/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

本实用新型公开了一种BUCK-BUCK-BOOST无桥变换器，包括输入交流电源、第二开关管、电感、第一二极管、第一开关管、负载、电容和第二二极管，所述第一开关管的源极分别与第二开关管的漏极、输入交流电源的一端连接，第一开关管的漏极分别与负载的一端、电容的一端、电感的一端连接，电感的另一端分别与第一二极管的阴极、第二开关管的源极连接，第二二极管的阳极分别与负载的另一端、电容的另一端连接，第二二极管的阴极与第一二极管的阳极、输入交流电源的另一端连接。本实用新型结构简单，效率高，控制电路容易实现，功率密度高，电路可靠性高，成本低。

Description

一种BUCK-BUCK-BOOST无桥变换器
技术领域
本实用新型涉及AC/DC变换器领域，具体涉及一种BUCK-BUCK-BOOST无桥变换器。
背景技术
目前常用的AC/DC变换器主要有单级结构和两级结构两大类，其中单级结构通常为无桥AC/DC变换器，两级结构一般由二极管整流电路和DC/DC变换器构成。现有的无桥AC/DC变换器存在共模电流大和电磁干扰强的缺陷，而两级结构变换器效率较低。
实用新型内容
本实用新型为了克服上述现有技术的不足，提供一种BUCK-BUCK-BOOST无桥变换器。
本实用新型采用如下技术方案：
一种BUCK-BUCK-BOOST无桥变换器，包括输入交流电源、第二开关管S2、电感L、第一二极管D1、第一开关管S1、负载、电容C和第二二极管D2，所述第一开关管S1的源极分别与第二开关管S2的漏极、输入交流电源的一端连接，第一开关管S1的漏极分别与负载的一端、电容C的一端、电感L的一端连接，电感L的另一端分别与第一二极管D1的阴极、第二开关管S2的源极连接，第二二极管D2的阳极分别与负载的另一端、电容C的另一端连接，第二二极管D2的阴极与第一二极管D1的阳极、输入交流电源的另一端连接。
所述第二开关管S2、电感L和第一二极管D1构成BUCK电路环节，所述第一开关管S1、电感L和第一二极管D1构成BUCK-BOOST电路环节，所述负载、电容C和第二二极管D2构成输出电路环节。
所述BUCK-BOOST电路环节和BUCK电路环节交替工作时流过电感L的电流方向不变。
本实用新型的有益效果：
本实用新型将BUCK电路环节与BUCK-BOOST电路环节整合构成，且BUCK-BOOST电路环节和BUCK电路环节共用电感L和第一二极管D1，两种电路交替工作时流过电感L的电流方向不变，不仅减小了电路的体积，而且降低了电路中的di/dt。此外，本实用新型结构简单，效率高，控制电路容易实现，功率密度高，电路可靠性高，成本低。
附图说明
图1是本实用新型一种BUCK-BUCK-BOOST无桥变换器结构示意图；
图2是本实用新型实施例在电感电流断续模式下输入电压一个周期内输入电流iin和电感电流iL的波形图；
图3是本实用新型实施例在电感电流连续模式下输入电压一个周期内输入电流iin和电感电流iL的波形图；
图4a～图4d是本实用新型的工作过程图，其中图4a是开关管S2开通，S1断开时的等效电路；图4b是开关管S1、S2均断开，且电感L中有电流流过时的等效电路；图4c是开关管S1、S2均断开，且电感L中没有电流流过时的等效电路；其中图4d是开关管S1开通，S2断开时的等效电路。
具体实施方式
下面结合实施例及附图，对本实用新型作进一步地详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。
实施例
如图1所示，一种BUCK-BUCK-BOOST无桥变换器，它是将BUCK电路环节与BUCK-BOOST电路环节整合而成。在输入电压正半周，电路工作于BUCK模式，在输入电压负半周，电路工作于BUCK-BOOST模式。
具体电路包括：输入交流电源、第二开关管S2、电感L、第一二极管D1、第一开关管S1、负载、电容C和第二二极管D2，所述第一开关管S1的源极分别与第二开关管S2的漏极、输入交流电源的一端连接，第一开关管S1的漏极分别与负载的一端、电容C的一端、电感L的一端连接，电感L的另一端分别与第一二极管D1的阴极、第二开关管S2的源极连接，第二二极管D2的阳极分别与负载的另一端、电容C的另一端连接，第二二极管D2的阴极与第一二极管D1的阳极、输入交流电源的另一端连接。
所述第二开关管S2、电感L和第一二极管D1构成BUCK电路环节，所述第一开关管S1、电感L和第一二极管D1构成BUCK-BOOST电路环节，所述负载、电容C和第二二极管D2构成输出电路环节。
所述BUCK-BOOST电路环节和BUCK电路环节共用电感L和第一二极管D1，且两种电路交替工作时流过电感L的电流方向不变，降低了电路中的di/dt，所述输出电路环节中的第二二极管D2用于阻断输入电压正半周电流反方向流入输出电路环节。
本实用新型既可以工作在电感电流断续模式，也可以工作在电感电流连续模式，图4a～图4d中实现部分表示工作过程部分，实现电路图表示工作时的等效电路。
本实用新型的工作原理：
（1）如图1所示的电路结构工作在电感电流断续模式时：
变换器工作在输入电压正半周的情况：
在输入电压正半周，第一开关管S1一直关闭，第二开关管S2、第一二极管D1和第二二极管D2工作，此时电路工作于BUCK模式，如图4a、图4b、图4c所示。
当第二开关管S2导通时，变换器等效电路图如图4a所示。此时，电源给电感L充电同时向负载供电，并给电容C充电，电容C储能，电感L中电流开始上升，输入电流等于电感L中流过的电流。
当第二开关管S2断开时，变换器等效电路图如图4b所示。此时，电感L通过第一二极管D1续流，同时向负载供电并给电容C充电，电容C继续储能，电感L中电流开始下降，输入电流一直为零。
当电感中电流下降到零时，变换器等效电路图如图4c所示。此时所有半导体器件均不工作，电容C向负载释放能量，输入电流和电感中流过的电流均为零。
此过程中输入电流iin和电感电流iL的波形图如图2中
Figure BDA00003370119400031
时间段所示。
变换器工作在输入电压负半周的情况：
在输入电压负半周，第二开关管S2一直断开。第一开关管S1、第一二极管D1和第二二极管D2工作，此时电路工作于BUCK-BOOST模式，如图4d、图4b、图4c所示。
当第一开关管S1导通时，变换器等效电路图如图4d所示。此时，电源给电感L充电，电感L中电流开始上升，输出电路环节被短路，电容C向负载释放能量，第二二极管D2阻碍电流反方向流入输出电路环节，输入电流等于电感中流过的电流。
当第一开关管S1断开时，变换器等效电路图如图4b所示。此时，电感L通过第一二极管D1续流，同时向负载供电并给电容C充电，电容C储能，电感中电流开始下降，输入电流一直为零。当电感中电流下降到零时，变换器等效电路图如图4c所示，此时所有半导体器件均不工作，电容C向负载释放能量，输入电流和电感中流过的电流均为零。
此过程中输入电流iin和电感电流iL的波形图如图2中
Figure BDA00003370119400041
时间段所示。
（2）如图1所示的电路结构工作在电感电流连续模式时：
首先考虑变换器工作在输入电压正半周的情况：
在输入电压正半周，第一开关管S1一直关闭，第二开关管S2、第一二极管D1和第二二极管D2工作，此时电路工作于BUCK模式，如图4a、图4b所示。
当第二开关管S2导通时，变换器等效电路图如图4a所示。此时，电源给电感充电同时向负载供电，并给电容C充电，电容C储能，电感中电流开始上升，输入电流等于电感中流过的电流。
当第二开关管S2断开时，变换器等效电路图如图4b所示。此时，电感通过第一二极管D1续流，同时向负载供电并给电容C充电，电容C继续储能，电感中电流开始下降，输入电流一直为零。
此过程中输入电流iin和电感电流iL的波形图如图3中时间段所示。
再考虑变换器工作在输入电压负半周的情况：
在输入电压负半周，第二开关管S2一直关闭。第一开关管S1、第一二极管D1和第二二极管D2工作，此时电路工作于BUCK-BOOST模式，如图4d、图4b所示。
当第一开关管S1导通时，变换器等效电路图如图4d所示。此时，电源给电感充电，电感中电流开始上升，输出电路环节被短路，电容C向负载释放能量，第二二极管D2阻碍电流反方向流入输出电路环节，输入电流等于电感中流过的电流。
当第一开关管S1断开时，变换器等效电路图如图4b所示。此时，电感通过第一二极管D1续流，同时向负载供电并给电容C充电，电容C储能，电感中电流开始下降，输入电流一直为零。
此过程中输入电流iin和电感电流iL的波形图如图3中
Figure BDA00003370119400042
时间段所示。
上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受所述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种BUCK-BUCK-BOOST无桥变换器，其特征在于，包括输入交流电源、第二开关管（S2）、电感（L）、第一二极管（D1）、第一开关管（S1）、负载、电容（C）和第二二极管（D2），所述第一开关管（S1）的源极分别与第二开关管（S2）的漏极、输入交流电源的一端连接，第一开关管（S1）的漏极分别与负载的一端、电容（C）的一端、电感（L）的一端连接，电感（L）的另一端分别与第一二极管（D1）的阴极、第二开关管（S2）的源极连接，第二二极管（D2）的阳极分别与负载的另一端、电容（C）的另一端连接，第二二极管（D2）的阴极与第一二极管（D1）的阳极、输入交流电源的另一端连接。
2.根据权利要求1所述的一种BUCK-BUCK-BOOST无桥变换器，其特征在于，所述第二开关管（S2）、电感（L）和第一二极管（D1）构成BUCK电路环节，所述第一开关管（S1）、电感（L）和第一二极管（D1）构成BUCK-BOOST电路环节，所述负载、电容（C）和第二二极管（D2）构成输出电路环节。
CN2013203528975U 2013-06-19 2013-06-19 一种buck-buck-boost无桥变换器 Expired - Lifetime CN203339977U (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2013203528975U CN203339977U (zh) 2013-06-19 2013-06-19 一种buck-buck-boost无桥变换器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2013203528975U CN203339977U (zh) 2013-06-19 2013-06-19 一种buck-buck-boost无桥变换器

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN203339977U true CN203339977U (zh) 2013-12-11

Family

ID=49708630

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2013203528975U Expired - Lifetime CN203339977U (zh) 2013-06-19 2013-06-19 一种buck-buck-boost无桥变换器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN203339977U (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103326599A (zh) * 2013-06-19 2013-09-25 华南理工大学 一种buck-buck-boost无桥变换器
CN105099160A (zh) * 2014-05-12 2015-11-25 Tdk株式会社 功率因数校正电路

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103326599A (zh) * 2013-06-19 2013-09-25 华南理工大学 一种buck-buck-boost无桥变换器
CN105099160A (zh) * 2014-05-12 2015-11-25 Tdk株式会社 功率因数校正电路
CN105099160B (zh) * 2014-05-12 2018-04-24 Tdk株式会社 功率因数校正电路

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103066873B (zh) 新型降压式无桥Cuk 功率因数校正PFC电路
CN103337973B (zh) 一种boost-buck-boost无桥变换器
CN105337488B (zh) 一种具有正向电压输出的新型无桥Cuk PFC变换器
CN204442176U (zh) 一种开关电感型准z源dc-dc变换器电路
CN103391001B (zh) 用于光伏逆变器mppt环节的高增益dc/dc变换器
CN105939112A (zh) 一种高增益准开关升压dc-dc变换器
CN103326566A (zh) 一种四开关升降压直流变换器及其控制方法
CN105939107A (zh) 一种混合型准开关升压dc-dc变换器
CN105939108A (zh) 一种开关电感型准开关升压dc-dc变换器
CN104780692B (zh) 一种单级无桥双Boost与Flyback集成的LED驱动电路
CN104883046A (zh) 高功率因数临界连续模式升降压功率因数校正变换器
CN204928734U (zh) 一种采用大升压比Boost直流变换器的光伏发电装置
CN205490142U (zh) 一种开关电感Boost变换器
CN107395015A (zh) 一种基于耦合电感的低纹波软开关同步整流Buck变换器
CN205847090U (zh) 一种混合型准开关升压dc‑dc变换器
CN205847086U (zh) 一种开关电容型高增益准z源dc‑dc变换器
CN203590033U (zh) 用于光伏逆变器mppt环节的高增益dc/dc变换器
CN203339977U (zh) 一种buck-buck-boost无桥变换器
CN203457047U (zh) 一种四开关升降压直流变换器
CN203368351U (zh) 一种boost-buck-boost无桥变换器
CN105978322A (zh) 一种开关电容型高增益准z源dc-dc变换器
CN103595240A (zh) 降低Boost型PFC转换器升压幅度的装置和方法
CN203722473U (zh) 一种嵌入式单开关Buck-Boost变换器
CN103490635A (zh) 一种改进型h桥升降压直流变换器及其控制方法
CN203339952U (zh) 一种开关电容式交流-交流变换器

Legal Events

Date Code Title Description
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CX01 Expiry of patent term

Granted publication date: 20131211

CX01 Expiry of patent term