一種大電流升壓型Boost變換器的制造方法
【專利摘要】一種大電流升壓型Boost變換器，其組成包括：輸入整流電路（1）、開關變壓器（2）、開關調整管（3）、脈寬調制（4）、待機控制（5）及各種保護電路（6）等組成。將交替型Boost功率因數校正電路和無損緩沖型Boost功率因數校正電路相并聯，并讓電路工作于相同的頻率，兩個開關管交替導通，這就提高了電路的整體工作頻率，減小了對濾波的要求，由于這種電路是由兩個變換器共同承擔功率，因此可以采用價格低的開關管，采用這種方案，可以提高功率密度，而且效率也不會降低，對于電網的諧波治理和提高供電質量有很重要的意義。
【專利說明】—種大電流升壓型Boost變換器
【技術領域】
[0001]本發明是一種大電流升壓型開關電源，具體的說就是應用于變電站、發電廠的一種大電流升壓型Boost變換器。
【背景技術】
[0002]目前，隨著大功率開關電源、變頻調速器和電子鎮流器的大量使用，功率因數校正成為國內外強制性解決的問題。有源功率因數校正技術已得到廣泛應用，特別是單相有源功率因數校正技術，由于多種控制芯片簡化丁電路設計，日益趨向成熟。電力電子整流裝置在生產生活中應用越來越廣，特別是計算機和家用電器中大量使用開關電源使得電力網輸入測波型畸變，功率因數降低。因而使用帶功率因數校正的開關電源對于電網的諧波治理和提高供電質量有很重要的意義。
【發明內容】
[0003]為解決上述問題，本發明提供了一種工作效率高、體積小、成本低的大電流升壓型Boost轉換器。
[0004]本發明的目的是這樣實現的:
[0005]一種大電流升壓型Boost變換器，其組成包括:輸入整流電路(I)、開關變壓器
(2)、開關調整管(3)、脈寬調制(4)、待機控制(5)及各種保護電路(6)等組成。
[0006]上述的一種大電流升壓型Boost變換器，其特征在于所述的交替型Boost功率因數校正電路和無損緩沖型Boost功率因數校正電路并聯連接，有效的解決了二極管反向電流沖擊問題。
[0007]上述的一種大電流升壓型Boost變換器，其特征在于所述的兩個Boost電路工作于相同的頻率，但是兩個開關管交替導通，這就提高了電路的整體工作頻率，減小了對濾波的要求，由于這種電路是由兩個變換器共同承擔功率，因此可以采用價格低的開關管，采用這種方案，可以提高功率密度，而且效率也不會降低。
[0008]工作動作過程是這樣的:
[0009](I) t(Ttl，這一期間Ql關斷，Dl導通，此時電路工作與普通升壓電路二極管導通狀況相同。VC2等于V0UT，VC3為O。直到tl時，開關管Ql加上觸發脈沖開始導通。
[0010](2) tl、2，tl時刻，開關管Ql導通，Dl由于有電流流過，尚未關斷。VOUT加在L2兩端，L2上的電流線性增加直至大于IL，VC1、VC2保持不變。t2時刻，Dl的反向恢復期結束，二極管Dl關斷。
[0011](3) t2、3，t2時刻，二極管Dl關斷，C2、C3與L2通過Q1、D7構成諧振回路，L2中的電流繼續增大，C2放電，C3充電。到t3時刻，VC2 = 0，二極管D6導通。
[0012](4) t3 ?t4, t3 時刻起，L2、C3 通過 D6、D7 諧振，至 t4 時刻，IL2 = IL1，D6、D7 關斷，此時除了 Q1、D6、D7上微小的損耗外，C2上的能量基本上都轉移到C3上。
[0013](5) t4、5，t4時刻，換流過程結束，LI和L2上的電流相等。此時電路工作與普通升壓電路開關管導通狀況相同。至t5時刻，觸發脈沖撤去，開關管Ql關斷。
[0014](6) t5?t6，從t5時刻起，Ql管關斷，L1、L2通過D6向C2恒流充電，C2上電壓線性增長。至t6時刻，VC2與VOUT相等后，D7、D8導通，C2上電壓維持不變。
[0015](7) t6?t7，從t6時刻起，L2、C3通過D6、D7形成并聯諧振電路，C2向L2放電，使IL2下降。經四分之一周期的諧振后，至t7時刻，L2上的電流降為零，D6、D7關斷。
[0016](8) t7、8，t7時刻，若VC3尚未放電到零。則ILl流經C3、D8至Cl，使C3恒流放電。直至t8時刻，VC3為零，Dl開始導通。至此關斷換流結束，C3上所儲存的能量都釋放到負載上。至此，一個完整的工作周期結束。
[0017]在開通過程中，C2上所存儲的能量、L2上因二極管反向恢復而增加的能量除了在D6、D7、開關管Ql上極小的損耗外，都轉移到C3上；在關斷過程中，C3上的能量除了 D6、D7、D8上極小的損耗外，都轉移到負載上。因此，這種緩沖電路基本沒有損耗。同時，由于開關管上串了一個小電感，所以有效地抑制了反向恢復電流。
[0018]在交替型Boost功率因數校正電路中:
[0019](I) t0?tl,開關管Ql和Q2都導通，電感電流IL1、IL2增加。這時，由電容Cl給
負載提供能量。
[0020](2) tl、2，開關管Ql關斷，而開關管Q2導通。電感電流ILl減小，而電感電流IL2增加。這時，電路的工作過程相當于Boost變換器工作在開關管導通時。
[0021](3) t2、3，開關管Q2關斷，而開關管Ql導通。電感電流IL2減小，而電感電流ILl增加。
[0022](4) t3、4，兩個開關管Ql和Q2都關斷。結果，兩個電感L1、L2中的電流都減小。這時，電路的工作過程相當于Boost變換器工作在開關管關斷時。
[0023]本發明和傳統的升壓變換器相比，電感可減小四分之一，開關管的電流等級可減小一半，
[0024]有效解決了二極管反向恢復電流的沖擊問題。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0025]圖1是無損緩沖型Boost功率因數校正電路原理圖
[0026]圖2是交替型Boost功率因數校正電路
【具體實施方式】
[0027]—種大電流升壓型Boost變換器，其組成包括:輸入整流電路(I )、開關變壓器
(2)、開關調整管(3)、脈寬調制(4)、待機控制(5)及各種保護電路(6)等組成。
[0028]所述的交替型Boost功率因數校正電路和無損緩沖型Boost功率因數校正電路并聯連接，有效的解決了二極管反向電流沖擊問題。
[0029]所述的兩個Boost電路工作于相同的頻率，但是兩個開關管交替導通，這就提高了電路的整體工作頻率，減小了對濾波的要求，由于這種電路是由兩個變換器共同承擔功率，因此可以采用價格低的開關管，采用這種方案，可以提高功率密度，而且效率也不會降低。
【權利要求】
1.一種大電流升壓型Boost變換器，其組成包括:輸入整流電路(I)、開關變壓器(2)、開關調整管(3)、脈寬調制(4)、待機控制(5)及各種保護電路(6)等組成。
2.根據權利要求1所述的一種大電流升壓型Boost變換器，其特征在于所述的交替型Boost功率因數校正電路和無損緩沖型Boost功率因數校正電路并聯連接，有效的解決了二極管反向電流沖擊問題。
3.根據權利要求1所述的一種大電流升壓型Boost變換器，其特征在于所述的兩個Boost電路工作于相同的頻率，但是兩個開關管交替導通，這就提高了電路的整體工作頻率，減小了對濾波的要求，由于這種電路是由兩個變換器共同承擔功率，因此可以采用價格低的開關管，采用這種方案，可以提高功率密度，而且效率也不會降低。
【文檔編號】H02M7/12GK103856080SQ201210496688
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2012年11月29日 優先權日:2012年11月29日
【發明者】吳坤朋, 楊亮 申請人:哈爾濱功成科技創業投資有限公司