【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电压转换，尤其涉及一种有源开关大比例升压电路及电压转换器。
技术介绍
1、目前，现有的非隔离升压电路多采用boost升压电路、buck-boost升降压电路等，其中，boost升压电路和buck-boost升降压电路都是通过控制mos管的导通和关闭实现升压，当mos管导通时，储能电感储能，当mos管断开时，储能电感通过续流二极管释放能量的形式实现升压。
2、由于在释放能量时，现有升压电路只通过一个储能电感放电，因此升压增益较低，不能满足大比例高增益升压需求。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术提供了一种有源开关大比例升压电路及电压转换器，以解决或部分解决现有技术升压增益较低的技术问题。
2、本专利技术提出的技术方案如下：
3、第一方面，本专利技术提供了一种有源开关大比例升压电路，包括第一绕组、第二绕组、有源开关、第一电容和第二电容，所述第一绕组的异名端和电压正极输入端连接，所述第一绕组的同名端和所述有源开关的输出端连接，所述有源开关的使能端和驱动信号源连接，所述有源开关的输入端和接地端连接，所述第二绕组和所述第一绕组配合设置以使所述第二绕组基于所述第一绕组产生的磁通变化生成感应电压，所述第二绕组的同名端分别和电压正极输出端及所述第一电容的一端连接，所述第一电容的另一端分别和所述第二绕组的异名端、所述有源开关的输出端及所述第二电容的一端连接，所述第二电容的另一端和接地端连接，有源开关大比例升压电路还包括第一极性电容，所述第一极性电
4、本专利技术的一种有源开关大比例升压电路，通过驱动信号源输出驱动信号以控制有源开关导通和断开，当有源开关导通时，第二绕组截止，通过第一绕组积蓄能量，当有源开关断开时，通过第一绕组和第二绕组释放能量，且输出电压为第一电容两端电压和第二电容两端电压之和，可以做到增益大于50的升压效果，实现大比例高增益升压。
5、同时，增加了第一极性电容，第一极性电容的加入有助于稳定输入电压，减少电压波动，从而提高电路的稳定性和可靠性。
6、进一步地，有源开关大比例升压电路还包括第一二极管，所述第一二极管的正极和所述第二绕组的同名端连接，所述第一二极管的负极分别和电压正极输出端及所述第一电容的一端连接。
7、在该方式中，通过增加第一二极管，防止电流从第一电容汇流到第二绕组，提高电路稳定性。
8、进一步地，有源开关大比例升压电路还包括第二二极管，所述第二二极管的正极和所述第一绕组的同名端连接，所述第二二极管的负极和所述第一电容与所述第二电容间的连接节点连接。
9、在该方式中，通过增加第二二极管，防止电流从第二电容汇流到第一绕组，提高电路稳定性。
10、进一步地，所述有源开关为mos管，所述mos管的栅极和驱动信号源连接，所述mos管的源极和接地端连接，所述mos管的漏极和所述第一绕组的同名端连接。
11、在该方式中，使用mos管作为有源开关可以提供快速的开关控制，减少开关损耗，提高电路的效率和响应速度。
12、进一步地，所述mos管为n沟道mos管。
13、在该方式中，通过采用n沟道mos管作为有源开关，实现高电平导通。
14、进一步地，所述驱动信号源为脉冲宽度调制信号源，用以输出脉冲宽度调制信号。
15、在该方式中，使用脉冲宽度调制信号可以精确控制mos管的开关，从而精确控制输出电压。
16、进一步地，所述第一绕组的匝数计算公式为：
17、np=lp×ip÷ae÷△b；
18、ip=vinmin×dmax÷lp÷fs；
19、lp=（vinmin×dmax）²÷2÷pin÷fs；
20、其中，np为所述第一绕组的匝数，lp为所述第一绕组的电感量，ip为流过所述第一绕组的电流，ae为所述第一绕组磁芯的磁路的横截面积，△b为所述第一绕组磁芯磁通密度的变化量，vinmin为电压正极输入端输入的电压的最小值，dmax为所述有源开关的占空比的最大值，fs为设定的开关频率，pin为预估的输入功率。
21、在该方式中，通过输入电压最小值、占空比最大值、开关频率和预估输入功率等计算第一绕组的匝数，可以确保电感器在开关导通期间储存的能量与所需的输出电压相匹配，实现高效的电压转换。
22、第二方面，本专利技术提供了一种电压转换器，包括如第一方面任一项的有源开关大比例升压电路。
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1.一种有源开关大比例升压电路，其特征在于，包括第一绕组、第二绕组、有源开关、第一电容和第二电容，所述第一绕组的异名端和电压正极输入端连接，所述第一绕组的同名端和所述有源开关的输出端连接，所述有源开关的使能端和驱动信号源连接，所述有源开关的输入端和接地端连接，所述第二绕组和所述第一绕组配合设置以使所述第二绕组基于所述第一绕组产生的磁通变化生成感应电压，所述第二绕组的同名端分别和电压正极输出端及所述第一电容的一端连接，所述第一电容的另一端分别和所述第二绕组的异名端、所述有源开关的输出端及所述第二电容的一端连接，所述第二电容的另一端和接地端连接有源开关大比例升压电路还包括第一极性电容，所述第一极性电容的正极和电压正极输入端连接，所述第一极性电容的负极和接地端连接。
2.根据权利要求1所述的有源开关大比例升压电路，其特征在于，有源开关大比例升压电路还包括第一二极管，所述第一二极管的正极和所述第二绕组的同名端连接，所述第一二极管的负极分别和电压正极输出端及所述第一电容的一端连接。
3.根据权利要求1所述的有源开关大比例升压电路，其特征在于，有源开关大比例升压电路还
4.根据权利要求1所述的有源开关大比例升压电路，其特征在于，所述有源开关为MOS管，所述MOS管的栅极和驱动信号源连接，所述MOS管的源极和接地端连接，所述MOS管的漏极和所述第一绕组的同名端连接。
5.根据权利要求4所述的有源开关大比例升压电路，其特征在于，所述MOS管为N沟道MOS管。
6.根据权利要求1所述的有源开关大比例升压电路，其特征在于，所述驱动信号源为脉冲宽度调制信号源，用以输出脉冲宽度调制信号。
7.根据权利要求1所述的有源开关大比例升压电路，其特征在于，所述第一绕组的匝数计算公式为：
8.一种电压转换器，其特征在于，包括如权利要求1至7任一项所述的有源开关大比例升压电路。
...【技术特征摘要】
1.一种有源开关大比例升压电路，其特征在于，包括第一绕组、第二绕组、有源开关、第一电容和第二电容，所述第一绕组的异名端和电压正极输入端连接，所述第一绕组的同名端和所述有源开关的输出端连接，所述有源开关的使能端和驱动信号源连接，所述有源开关的输入端和接地端连接，所述第二绕组和所述第一绕组配合设置以使所述第二绕组基于所述第一绕组产生的磁通变化生成感应电压，所述第二绕组的同名端分别和电压正极输出端及所述第一电容的一端连接，所述第一电容的另一端分别和所述第二绕组的异名端、所述有源开关的输出端及所述第二电容的一端连接，所述第二电容的另一端和接地端连接有源开关大比例升压电路还包括第一极性电容，所述第一极性电容的正极和电压正极输入端连接，所述第一极性电容的负极和接地端连接。
2.根据权利要求1所述的有源开关大比例升压电路，其特征在于，有源开关大比例升压电路还包括第一二极管，所述第一二极管的正极和所述第二绕组的同名端连接，所述第一二极管的负极分别和电压正极输出端及所述第一电容的一端连...
【专利技术属性】
技术研发人员：王健，胡森，许若鹏，
申请(专利权)人：无锡安特源科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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