CN207134988U - 一种多路输入的Buck变换器 - Google Patents

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余楷
陈耀
任路路
宋坤
曾庆典
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Abstract

一种多路输入的Buck变换器，包括多个输入单元，所述多个输入单元并联，然后与续流二极管VD并联，续流二极管VD与电感L及滤波电容C0串联，滤波电容C0与负载R并联；本实用新型能够实现多路输入，且不同输入的电压等级不同。上述实施范例仅仅是为了工作原理阐述简单而对三路输入进行介绍，在实际中可根据具体应用场合设计相应的输入单元数量，以达到与应用场合匹配和降低成本的目的。

Description

一种多路输入的Buck变换器
技术领域
本实用新型涉及一种Buck变换器，具体说是一种多路输入的降压型(Buck)DC-DC变换器。
背景技术
在现有技术中，大多是基本的一路输入dc-dc变换器，其结构较为简单。但是可再生能源如光伏发电所产生的能量不稳定也不连续，易受环境条件的干扰，且不可能始终可用。为了达到具有高度可靠性的柔性清洁电气系统，系统应由各个可再生能源联合分别或同时给负载提供电能。在这样的混合能源系统中，例如风光混合发电，由于构成输入能量来源不同的电压电流特性和产生预期的输出电压，多输入变换器必须使用。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种多路输入的Buck变换器，重点解决变换器不能多端口输入等技术问题。
为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种多路输入的Buck变换器，包括多个输入单元，所述多个输入单元并联，然后与续流二极管VD并联，续流二极管VD与电感L及滤波电容C0串联，滤波电容C0与负载R并联；
所述输入单元设有三个，分别包括第一输入电源V1、第二输入电源V2及第三输入电源V3；所述第一输入电源V1、第二输入电源V2及第三输入电源V3的负极均与续流二极管VD的阳极连接，正极分别与第一功率开关S1、第二功率开关S2及第三功率开关S3的源极相连；第一功率开关S1、第二功率开关S2及第三功率开关S3的漏极分别与第一输入二极管D1、第二输入二极管D2及第三输入二极管D3的阳极连接；第一输入二极管D1、第二输入二极管D2及第三输入二极管D3的阴极均与续流二极管VD的阴极连接。
优选的，所述第一功率开关S1、第二功率开关S2及第三功率开关S3的栅极分别与各自的控制器连接。
本实用新型提供一种多路输入的Buck变换器，明具有如下有益效果：
1.本实用新型实现了多路输入升压，并且各路输入均可调，每路输入端口的电压等级可以不一致，实现不同电压等级的接入，扩展了应用范围。
2.本实用新型电路拓扑不含有变压器和耦合电感，EMI特性好，设计简单。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型另一实施例的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，一种多路输入的Buck变换器，包括多个输入单元，所述多个输入单元并联，然后与续流二极管VD并联，续流二极管VD与电感L及滤波电容C0串联，滤波电容C0与负载R并联；
所述输入单元设有三个，分别包括第一输入电源V1、第二输入电源V2及第三输入电源V3；所述第一输入电源V1、第二输入电源V2及第三输入电源V3的负极均与续流二极管VD的阳极连接，正极分别与第一功率开关S1、第二功率开关S2及第三功率开关S3的源极相连；第一功率开关S1、第二功率开关S2及第三功率开关S3的漏极分别与第一输入二极管D1、第二输入二极管D2及第三输入二极管D3的阳极连接；第一输入二极管D1、第二输入二极管D2及第三输入二极管D3的阴极均与续流二极管VD的阴极连接。
优选的，所述第一功率开关S1、第二功率开关S2及第三功率开关S3的栅极分别与各自的控制器连接。
根据功率开关状态和电路运行过程，可以将电路分为4种工作状态：
（1）状态1(t 0 -t 1 )：在此时间段内，功率开关S1导通，续流二极管VD关断，考虑到输入电压V1>V2>V3，因此输入源V1经过功率开关S1、输入二极管D1和电感L给负载端供电，电感L的电压值等于V1-V0，电感电流线性上升；
（2）状态2(t 1 -t 2 )：在此时间段内，功率开关S2导通，功率开关S1、功率开关S3和续流二极管VD关断，输入源V2经过功率开关S2、输入二极管D2和电感L给负载端供电，由于V1>V2，因此电感L电流线性上升的斜率比状态1时小；
（3）状态3(t 2 -t 3 )：在此时间段内，功率开关S3导通，功率开关S1、功率开关S2和续流二极管VD关断，输入源V3经过功率开关S3、输入二极管D3和电感L给负载端供电，由于V2>V3，因此电感L电流线性上升的斜率比状态2时小；
（4）状态4(t 3 -t 4 )：在此时间段内，功率开关S1、S2、S3均关断，续流二极管VD导通，电感L给负载供电，电感电流线性下降。
进一步推广，如图2所示，所述多路输入单元为n个由输入源、功率开关和输入二极管组成的单元并联连接而成，n为自然数，取值范围为n ≥ 1；
每个输入单元由输入源、功率开关和输入二极管串联组成，输入源正极接功率开关源极，功率开关漏极接输入二极管的阴极，然后每个输入单元并联，输入源的负极相连，输入二极管的阳极相连，由此构成多路输入结构。
综上所述，本实用新型能够实现多路输入，且不同输入的电压等级不同。上述实施范例仅仅是为了工作原理阐述简单而对三路输入进行介绍，在实际中可根据具体应用场合设计相应的输入单元数量，以达到与应用场合匹配和降低成本的目的。
上述的实施例仅为本实用新型的优选技术方案，而不应视为对于本实用新型的限制，本实用新型的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本实用新型的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种多路输入的Buck变换器，其特征在于：包括多个输入单元，所述多个输入单元并联，然后与续流二极管VD并联，续流二极管VD与电感L及滤波电容C0串联，滤波电容C0与负载R并联；
所述输入单元设有三个，分别包括第一输入电源V1、第二输入电源V2及第三输入电源V3；所述第一输入电源V1、第二输入电源V2及第三输入电源V3的负极均与续流二极管VD的阳极连接，正极分别与第一功率开关S1、第二功率开关S2及第三功率开关S3的源极相连；第一功率开关S1、第二功率开关S2及第三功率开关S3的漏极分别与第一输入二极管D1、第二输入二极管D2及第三输入二极管D3的阳极连接；第一输入二极管D1、第二输入二极管D2及第三输入二极管D3的阴极均与续流二极管VD的阴极连接。
2.根据权利要求1所述.一种多路输入的Buck变换器，其特征在于：所述第一功率开关S1、第二功率开关S2及第三功率开关S3的栅极分别与各自的控制器连接。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111934549A (zh) * 2020-07-14 2020-11-13 中国电子科技集团公司第十八研究所 一种低纹波升压变换器

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