一种高效率并能在低输入电压下工作的DC-DC线路制造技术

技术编号:40132956 阅读:17 留言:0更新日期:2024-01-23 22:25
本发明专利技术公开了一种高效率并能在低输入电压下工作的DC‑DC线路,包括磁耦合电感、电容,多个开关管及开关管一一对应的控制线路,通过对开关管的开关控制,使得该线路具有升压和降压两种工作模式,解决了现有技术中低输入电压时,为了在输入掉电时输出仍能达到一定大小的输出电压而需要设置比较多的电容导致电路所需空间大的技术问题,实现了在低输入电压情况下,仍然能够维持电压输出,且电路小型化,同时具有高直流转换效率的有益效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电源电路,尤其涉及一种高效率并能在低输入电压下工作的dc-dc线路。


技术介绍

1、目前电源为了追求零电压开关,使得电流波形为正弦波,正弦波相对于方波有更高的有效值电流,从而有更大的由电流产生的损耗,导致效率较低;而在实际应用过程中,会出现输入掉电的情况,现有技术中低输入电压时,为了达到一定大小的输出电压而需要设置比较多的电容导致电路所需空间大电路复杂,工作效率低的问题。


技术实现思路

1、本专利技术的目的是为了解决现有电源线路中输入电压低的时候,输出仍要维持一定电压,即输入掉电时,仍能有足够高的输出电压的技术问题。

2、本专利技术提供一种高效率并能在低输入电压下工作的dc-dc线路,电源电路连接到电源的输入端input side和输出端output side,所述电源电路包括第一磁耦合电感l1、第二磁耦合电感l2、电容组,多个开关管及开关管一一对应的控制线路,所述电容组包括第二电容c2、第一电容c1、第三电容c3或第二电容c2、第一电容c1、第四电容c4或第二电容c2、第三电容c3、第四电容c4;所述第一磁耦合电感l1包括绕组l1_main,绕组l1_main_2和绕组l1_aux,所述绕组l1_main,绕组l1_main_2和绕组l1_aux通过磁场耦合;所述第二磁耦合电感l2包括绕组l2,绕组l2_a和绕组l2_b,所述绕组l2,绕组l2_a和绕组l2_b通过磁场耦合;

3、所述输入端input side并联所述第一电容c1,所述第三电容c3与所述第四电容c4串联,所述第三电容c3连接所述第一电容c1的正端,所述第四电容c4连接所述第一电容c1的负端;所述绕组l1_main一边连接到所述第一电容c1的正端,所述绕组l1_main的另一边连接第三开关管s3开关的一端;所述第三开关管s3开关的另一端连接第四开关管s4开关的一端,所述第四开关管s4开关的另一端连接所述绕组l1_main_2的一端;所述绕组l1_main_2的另一端连接所述第一电容c1的负端;所述绕组l2的一端连接所述第三电容c3与所述第四电容c4之间的连接点,所述绕组l2的另一端连接所述第三开关管s3开关与所述第四开关管s4开关之间的连接点;

4、所述输出端output side并联所述第二电容c2,所述绕组l1_aux的一端连接所述第二电容c2,所述绕组l1_aux的另一端接第七开关管s7开关的一端;所述第七开关管s7开关的另一端连接所述第二电容c2的另一端;所述绕组l2_a一端连接所述第二电容c2;所述绕组l2_a的另一端接连接所述第五开关管s5开关的一端,所述第五开关管s5开关的另一端连接所述第二电容c2的另一端;所述绕组l2_b一端接所述第二电容c2,所述绕组l2_b的另一端接第六开关管s6开关的一端,所述第六开关管s6开关的另一端连接所述第二电容c2的另一端。

5、作为优选地,所述电源电路具有升压模式和降压模式,所述升压模式或降压模式通过控制开关管控制波形实现升压或者降压。

6、作为优选地,所述升压模式的具体操作步骤为:

7、s1-1,控制所述第三开关管 s3和所述第四开关管s4导通,使得输入电压施加在所述磁耦合电感l1的两个串联在一起的所述绕组l1_main和所述l1_main_2上,此时所述磁耦合电感l1的所述绕组l1_main和所述绕组l1_main_2上的电流上升,所述磁耦合电感l1储能;

8、s1-2,控制所述第四开关管s4继续导通,所述第三开关管s3不导通,所述绕组l1_main_2上的电流(及从所述绕组l1_main耦合回来的电流)经所述磁耦合电感l2的所述绕组l2,释放电流,通过耦合到所述磁耦合电感l2的所述绕组l2_b上,并控制所述第六开关管s6导通,电流传输至所述输出端output side,控制所述第七开关管s7不导通,以避免所述磁耦合电感l1的电流从l1的辅助绕组l1_aux流走;

9、s1-3,重新控制所述第三开关管s3和所述第四开关管s4导通,使所述磁耦合电感l1再次储能;

10、s1-4,再次控制所述第四开关管s4 不导通,所述第三开关管s3 继续导通,使得所述绕组l1_main的电流(及从所述绕组l1_main_2耦合回来的电流)传输至所述绕组l2,耦合到所述磁耦合电感l2的所述绕组l2_a ,同时控制所述第五开关管s5导通,将电流传至所述输出端output side;

11、重复上述步骤s1-1至s1-4。

12、作为优选地,所述降压模式的具体操作步骤为:

13、s2-1,控制所述第四开关管s4导通,使得电流通过所述绕组l1_main_2和所述绕组l2及所述第三电容电容c3;电流经过所述绕组l2被耦合到所述绕组l2_b,使得开关管s6导通到所述输出端output side,所述磁耦合电感l1储能;

14、s2-2,关闭所述第四开关管s4,打开所述第七开关管s7,所述磁耦合电感l1储存了的能量会通过所述磁耦合电感l1的辅助绕组l1_aux经过所述第七开关管s7流到所述输出端output side;

15、s2-3,控制所述第三开关管s3导通,让电流流过所述磁耦合电感l1的绕组l1_main和所述磁耦合电感l2的绕组l2及所述第四电容c4,所述磁耦合电感l1再次储能,电流经过所述磁耦合电感l2的绕组l2耦合到所述绕组l2_a,经过所述第五开关管s5到所述输出端output side;

16、s2-4,关掉所述第三开关管s3,打开所述第七开关管s7,在所述磁耦合电感l1储存的电流会再次通过所述磁耦合电感l1 的辅助绕组l1_aux经过所述第七开关管s7流到所述输出端output side;

17、重复上述步骤s2-1至s2-4。

18、一种高效率并能在低输入电压下工作的dc-dc线路,电源电路连接到电源的输入端input side和输出端output side,所述电源电路包括第一磁耦合电感l1、第二磁耦合电感l2、第一电容c1、第二电容c2,多个开关管及开关管一一对应的控制线路;所述第一磁耦合电感l1包括绕组l1_main和绕组l1_aux,所述绕组l1_main和绕组l1_aux通过磁场耦合;所述第二磁耦合电感l2包括绕组l2,绕组l2_d,绕组l2_a和绕组l2_b,所述绕组l2,绕组l2_d,绕组l2_a和绕组l2_b通过磁场耦合;

19、所述输入端input side并联所述第一电容c1,所述绕组l1_main的一端连接所述第一电容c1,所述绕组l1_main的另一端连接所述绕组l2和所述绕组l2_d的一端,所述绕组l2的另一端连接第四开关管s4开关的一端,所述绕组l2_d的另一端连接第二开关管s2开关的一端,所述第四开关管s4开关的另一端与所述第二开关管s2开关的另一端连接后与所述第一电容c1的另一端连接;

20、所述输出端output side并联所述第二电容c2本文档来自技高网...

【技术保护点】

1. 一种高效率并能在低输入电压下工作的DC-DC线路,电源电路连接到电源的输入端Input Side和输出端Output Side,其特征在于,所述电源电路包括第一磁耦合电感L1、第二磁耦合电感L2、电容组,多个开关管及开关管一一对应的控制线路,所述电容组包括第二电容C2、第一电容C1、第三电容C3或第二电容C2、第一电容C1、第四电容C4或第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4;所述第一磁耦合电感L1包括绕组L1_main,绕组L1_main_2和绕组L1_aux,所述绕组L1_main,绕组L1_main_2和绕组L1_aux通过磁场耦合;所述第二磁耦合电感L2包括绕组L2,绕组L2_A和绕组L2_B,所述绕组L2,绕组L2_A和绕组L2_B通过磁场耦合;

2.根据权利要求1所述的高效率并能在低输入电压下工作的DC-DC线路,其特征在于,所述电源电路具有升压模式和降压模式,所述升压模式或降压模式通过控制开关管控制波形实现升压或者降压。

3. 一种高效率并能在低输入电压下工作的DC-DC线路,电源电路连接到电源的输入端Input Side和输出端Output Side,其特征在于,所述电源电路包括第一磁耦合电感L1、第二磁耦合电感L2、第一电容C1、第二电容C2,多个开关管及开关管一一对应的控制线路;所述第一磁耦合电感L1包括绕组L1_main和绕组L1_aux,所述绕组L1_main和绕组L1_aux通过磁场耦合;所述第二磁耦合电感L2包括绕组L2,绕组L2_D,绕组L2_A和绕组L2_B,所述绕组L2,绕组L2_D,绕组L2_A和绕组L2_B通过磁场耦合;

4.根据权利要求3所述的高效率并能在低输入电压下工作的DC-DC线路,其特征在于,所述电源电路具有升压模式和降压模式,所述升压模式或降压模式通过控制开关管控制波形实现升压或者降压。

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【技术特征摘要】

1. 一种高效率并能在低输入电压下工作的dc-dc线路,电源电路连接到电源的输入端input side和输出端output side,其特征在于,所述电源电路包括第一磁耦合电感l1、第二磁耦合电感l2、电容组,多个开关管及开关管一一对应的控制线路,所述电容组包括第二电容c2、第一电容c1、第三电容c3或第二电容c2、第一电容c1、第四电容c4或第二电容c2、第三电容c3、第四电容c4;所述第一磁耦合电感l1包括绕组l1_main,绕组l1_main_2和绕组l1_aux,所述绕组l1_main,绕组l1_main_2和绕组l1_aux通过磁场耦合;所述第二磁耦合电感l2包括绕组l2,绕组l2_a和绕组l2_b,所述绕组l2,绕组l2_a和绕组l2_b通过磁场耦合;

2.根据权利要求1所述的高效率并能在低输入电压下工作的dc-dc线路,其特征在于,所述电源电路具有升压模式和降压模式,...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘伟堂张志雄
申请(专利权)人:高怡达科技深圳有限公司
类型:新型
国别省市:

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