一种适用于Boost变换器的无损缓冲电路
专利类型：发明专利
语 言：中文
申 请 号：CN201310019196.4
申 请 日：20130118
申 请 人：重庆大学
申请人地址：400044 重庆市沙坪坝区沙正街174号
公 开 日：20160302
公 开 号：CN103095114B
代 理 人：张先芸
代理机构：重庆博凯知识产权代理有限公司 50212
摘 要：本发明提供一种适用于Boost变换器的无损缓冲电路，包含辅助电感La，辅助功率开关Sa，两个辅助二极管Da、Da1以及一个辅助电容Ca1；所述辅助功率开关Sa为绝缘栅双极型晶体管（IGBT）。本发明提出的一种适用于Boost变换器的无损缓冲电路可以有效降低Boost变换器功率开关管关断损耗，且具有结构简单、不改变原变换器性能、成本低和无能量损耗等优点，本发明还可以直接应用于多相交错并联Boost变换器中，可同时降低所有交错并联相的功率开关管的关断损耗。
主 权 项：一种适用于Boost变换器的无损缓冲电路，其特征在于，Boost变换器，包括一个电感L1，一个输出二极管D1和一个功率开关管S1；功率开关管S1采用IGBT或MOSFET；其中电感L1的输入端连接输入电源Vin的正极，输出端接输出二极管D1的阳极，输出二极管D1的阴极接Boost变换器输出端Vout的正极，在电感L1输出端和输出二极管D1阳极的连接节点上接功率开关管的集电极，功率开关管的发射极接地；还包含辅助电感La，辅助功率开关Sa，两个辅助二极管Da、Da1以及辅助电容Ca1；所述辅助功率开关Sa为绝缘栅双极型晶体管；其中，辅助电感La的一端与Boost变换器输入电源Vin的正极相连，另一端与辅助二极管Da的阳极相连，连接节点记为节点a；辅助二极管Da的阴极与辅助二极管Da1的阳极相连，连接节点记为节点b，辅助二极管Da的阴极与Boost变换器输出端Vout的正极相连；辅助电容Ca1的正极连接于节点b，辅助电容Ca1的负极与功率开关管S1的集电极相连并通过电感L1连接到Boost变换器输入电源Vin的正极；辅助功率开关Sa，其具有栅极、集电极和源极，其栅极接控制器的控制信号Ga，其集电极与节点a相连接，其发射极接地；所述辅助二极管Da1以及辅助电容Ca1的数量均为n，辅助电感La、辅助二极管Da及辅助功率开关Sa的数量均为1，构成无损缓冲电路，与n相交错并联型Boost变换器交错并联使用；其中，n为自然数，n的取值范围为n≥2；根据开关管导通状态的不同，该无损缓冲电路有3种工作状态：（1）控制功率开关管S1导通，辅助功率开关Sa导通，此时输入电源Vin通过功率开关管S1向电感L1充电，同时输入电源Vin通过辅助功率开关Sa向辅助电感La充电；输出二极管D1和辅助二极管Da1均关断；（2）控制器控制功率开关管S1导通，辅助功率开关Sa关断，此时输入电源Vin通过功率开关管S1向电感L1充电，辅助电感La通过辅助二极管Da和功率开关管S1向辅助电容Ca1充电；辅助电容Ca1两端电压上升到输出电压uo，此时辅助二极管Da1导通，辅助电感La中剩余的能量将通过辅助二极管Da和Da1传输到输出滤波电容Co和负载上；上述过程必须在功率开关管S1关断之前结束；在此过程中，辅助功率开关Sa和输出二极管D1均关断；（3）控制器控制功率开关管S1关断，辅助功率开关Sa关断，在功率开关管S1关断时，由于辅助电容Ca1的电压被箝位在输出电压uo，所以功率开关管S1的端电压被箝位在0V；当功率开关管S1关断后，电感L1上的电流必须首先经过辅助电容Ca1和辅助二极管Da1向输出滤波电容Co和负载供电，直到辅助电容Ca1上的能量完全放完后，辅助二极管Da1截止，输出二极管D1导通，电感L1上的电流经输出二极管D1向输出滤波电容C0和负载供电。
关 键 词：
法律状态：公开
IPC专利分类号：H02M1/34(2007.01)I;H02M3/155(2006.01)I