CN107248816A - 基于传统Buck‑Boost拓扑的一种新型变换器电路 - Google Patents

基于传统Buck‑Boost拓扑的一种新型变换器电路 Download PDF

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王松长
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Abstract

本发明提供基于传统Buck‑Boost拓扑的一种新型变换器电路，它包括有第一控制开关、电感、第一二极管、第二二极管、第一电容、第二电容，其中，电流输入端负极依次与第一电容、第一二极管、第二控制开关、第二电容一端连接后输出，电流输入端正极与第一电容另一端连接后与第一控制开关一端连接，第一控制开关另一端与第一二极管另一端连接后与电感一端连接，电感另一端与第二控制开关另一端连接后与第二二极管一端连接，第二二极管另一端与第二电容另一端连接后输出。采用本方案后的转换效率高、电流应力小、输出纹波小、对输出的控制简易，无需采用光耦等隔离器件。

Description

基于传统Buck-Boost拓扑的一种新型变换器电路
技术领域
本发明涉及电路技术领域，尤其是指基于传统Buck-Boost拓扑的一种新型变换器电路。
背景技术
现有的变换器电路效率不高，噪声和电流纹波较大，相比于单独的Buck或Boost拓扑变换器来说。其开关管S1、电感L1、续流二极管D1等功率器件的电流应力较大。且开关管S1发射极不接地，使驱动电路复杂化。输入和输出是反极性的，对输出的控制需采用光耦等隔离器件。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种转换效率高、电流应力小、输出纹波小、对输出的控制简易、无需采用光耦等隔离器件的基于传统Buck-Boost拓扑的一种新型变换器电路。
为实现上述目的，本发明所提供的技术方案为：基于传统Buck-Boost拓扑的一种新型变换器电路，它包括有第一控制开关、电感、第一二极管、第二二极管、第一电容、第二电容，其中，电流输入端负极依次与第一电容、第一二极管、第二控制开关、第二电容一端连接后输出，电流输入端正极与第一电容另一端连接后与第一控制开关一端连接，第一控制开关另一端与第一二极管另一端连接后与电感一端连接，电感另一端与第二控制开关另一端连接后与第二二极管一端连接，第二二极管另一端与第二电容另一端连接后输出。
本方案的优点在于：
1）、单独的Buck或Boost拓扑变换器，转换效率高。
2）、电流应力小，可使用小电流的MOS及二极管等功率器件。
3）、输出纹波小。
4）、输入/出共地EMC效果好。
5）、共地Boost-Buck拓扑，对输出的控制简易，无需采用光耦等隔离器件。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图。
具体实施方式
下面结合所有附图对本发明作进一步说明，本发明的较佳实施例为：参见附图1，本实施例所述的基于传统Buck-Boost拓扑的一种新型变换器电路包括有第一控制开关S1、电感L1、第一二极管D1、第二二极管D2、第一电容C1、第二电容C2，其中，电流输入端负极依次与第一电容C1、第一二极管D1、第二控制开关S2、第二电容C2一端连接后输出，电流输入端正极与第一电容C1另一端连接后与第一控制开关S1一端连接，第一控制开关S1另一端与第一二极管D1另一端连接后与电感L1一端连接，电感L1另一端与第二控制开关S2另一端连接后与第二二极管D2一端连接，第二二极管D2另一端与第二电容C2另一端连接后输出。
电路分Buck工作模式或Boost工作模式：
Buck电路工作：
控制开关S1、电感L1、二极管D1、D2、电容C1、C2组成Buck电路。在Buck电路工作时，控制开关S2一直会处于断开状态。
1）、当开关S1导通时，电流从输入直流电源的正极(INPUT_+)通过控制开关S1传输给电感L1，经二极管D2，通过电容C2给其充电，直接给输出负载供电，电容C2的电压为上正下负，同时电感L1也产生了一个左正右负的感生电动势。电流通过输出负载(OUTPUT_-)返回至输入直流电源的负极(INPUT_-)，而形成回路。
2）、当开关S1断开后，储存在电感L1中的能量会产生一个右正左负反向感生电动势，通过二极管D2经电容C2给其充电，电容C2的电压为上正下负，给输出负载供电，后电流通过输出负载(OUTPUT_-)的负极，再通过二极管D1流回至电感L1左边的负极形成回路。
Boost电路工作：
控制开关S2、电感L1、二极管D1、D2、电容C1、C2组成Buck电路。在Boost电路工作时，控制开关S1一直会处于开通状态。
1）、当开关S2导通时，电流从输入直流电源的正极(INPUT_+)通过控制开关S1传输给电感L1，控制开关S2，返回至输入直流电源的负极(INPUT_-)，而形成回路，在电感L1产生了一个左正右负的感生电动势。
2）、当开关S2断开后，储存在电感L1中的能量会产生一个右正左负反向感生电动势，通过二极管D2经电容C2给其充电，电容C2的电压为上正下负，给输出负载供电，后电流通过输出负载(OUTPUT_-)的负极，再通过二极管D1流回至电感L1左边的负极形成回路。
本实施例的优点在于：
1）、单独的Buck或Boost拓扑变换器，转换效率高。
2）、电流应力小，可使用小电流的MOS及二极管等功率器件。
3）、输出纹波小。
4）、输入/出共地EMC效果好。
5）、共地Boost-Buck拓扑，对输出的控制简易，无需采用光耦等隔离器件。
以上所述之实施例只为本发明之较佳实施例，并非以此限制本发明的实施范围，故凡依本发明之形状、原理所作的变化，均应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (1)

1.基于传统Buck-Boost拓扑的一种新型变换器电路，其特征在于：它包括有第一控制开关（S1）、电感（L1）、第一二极管（D1）、第二二极管（D2）、第一电容（C1）、第二电容（C2），其中，电流输入端负极依次与第一电容（C1）、第一二极管（D1）、第二控制开关（S2）、第二电容（C2）一端连接后输出，电流输入端正极与第一电容（C1）另一端连接后与第一控制开关（S1）一端连接，第一控制开关（S1）另一端与第一二极管（D1）另一端连接后与电感（L1）一端连接，电感（L1）另一端与第二控制开关（S2）另一端连接后与第二二极管（D2）一端连接，第二二极管（D2）另一端与第二电容（C2）另一端连接后输出。
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