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专利号: 2019102464658
申请人: 浙江工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-07-29
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种开关位于输入侧的自激式DC‑DC变换器,其特征在于:所述开关位于输入侧的自激式DC‑DC变换器包括一个自激单元和一个续流单元,所述自激单元包括电阻Rs2至电阻Rs3、电阻Rp2、电容Cs1、电容Cp1、二极管Ds1、二极管Dp1、电感L1、PNP型BJT管Qs1和PNP型BJT管Qp1,所述续流单元具有端口c_1、端口c_2、端口c_3和端口c_4,所述续流单元的作用是当PNP型BJT管Qp1截止时为电感L1提供电流通路;

所述PNP型BJT管Qs1的发射极同时与直流电源Vi的正端、二极管Ds1的阴极、二极管Dp1的阴极和PNP型BJT管Qp1的发射极相连,PNP型BJT管Qs1的基极同时与二极管Ds1的阳极和电阻Rs2的一端相连,PNP型BJT管Qs1的集电极同时与电阻Rs3的一端和电容Cs1的一端相连,PNP型BJT管Qp1的基极同时与二极管Dp1的阳极和电阻Rp2的一端相连,电阻Rp2的另一端与电容Cs1的另一端相连,PNP型BJT管Qp1的集电极同时与所述续流单元的端口c_1、电感L1的一端和电容Cp1的一端相连,电容Cp1的另一端与电阻Rs2的另一端相连,所述续流单元的端口c_3与负载Z的一端相连,负载Z的另一端与所述续流单元的端口c_4相连,所述续流单元的端口c_2同时与电感L1的另一端、电阻Rs3的另一端和直流电源Vi的负端相连;

所述自激单元还包括电阻Rs1和电阻Rp1,当电阻Rs1和电阻Rp1作为启动电阻时,电阻Rs1的一端与PNP型BJT管Qs1的基极相连,电阻Rp1的一端与PNP型BJT管Qp1的基极相连;当电阻Rs1和电阻Rp1作为限压电阻时,电阻Rs1的一端与电容Cs1的另一端相连,电阻Rp1的一端与电容Cp1的另一端相连。

2.如权利要求1所述的开关位于输入侧的自激式DC‑DC变换器,其特征在于:所述续流单元包括二极管Da1和电容Cao,所述二极管Da1的阴极与所述续流单元的端口c_1相连,二极管Da1的阳极同时与所述电容Cao的一端和所述续流单元的端口c_3相连,电容Cao的另一端同时与所述续流单元的端口c_2和端口c_4相连;或者,所述续流单元包括电容Cb1、电容Cbo、二极管Db1、二极管Db2和电感Lb1,所述电容Cb1的一端与所述续流单元的端口c_1相连,电容Cb1的另一端同时与二极管Db1的阴极和二极管Db2的阳极相连,二极管Db2的阴极与电感Lb1的一端相连,电感Lb1的另一端与所述续流单元的端口c_3和电容Cbo的一端相连,电容Cbo的另一端同时与二极管Db1的阳极以及所述续流单元的端口c_2和端口c_4相连;或者,所述续流单元包括电感Lc1、二极管Dc1和电容Cco,所述电感Lc1的一端与二极管Dc1的阳极相连,二极管Dc1的阴极同时与电容Cco的一端和所述续流单元的端口c_3相连,电容Cco的另一端同时与电感Lc1的另一端和所述续流单元的端口c_4相连,电感Lc1和电感L1呈耦合关系,电感Lc1的另一端和电感L1的一端是同名端。

3.一种开关位于输入侧的自激式DC‑DC变换器,其特征在于:所述开关位于输入侧的自激式DC‑DC变换器包括一个自激单元、电感L1和电容Co,所述自激单元包括电阻Rs2至电阻Rs3、电阻Rp2、电容Cs1、电容Cp1、二极管Ds1、二极管Dp1、二极管D1、PNP型BJT管Qs1和PNP型BJT管Qp1;

所述PNP型BJT管Qs1的发射极同时与直流电源Vi的正端、二极管Ds1的阴极、二极管Dp1的阴极和PNP型BJT管Qp1的发射极相连,PNP型BJT管Qs1的基极同时与二极管Ds1的阳极和电阻Rs2的一端相连,PNP型BJT管Qs1的集电极同时与电阻Rs3的一端和电容Cs1的一端相连,PNP型BJT管Qp1的基极同时与二极管Dp1的阳极和电阻Rp2的一端相连,电阻Rp2的另一端与电容Cs1的另一端相连,PNP型BJT管Qp1的集电极同时与二极管D1的阴极、电感L1的一端和电容Cp1的一端相连,电容Cp1的另一端同时与电阻Rs2的另一端相连,电感L1的另一端同时与电容Co的一端和负载Z的一端相连,负载Z的另一端同时与电容Co的另一端、二极管D1的阳极、电阻Rs3的另一端和直流电源Vi的负端相连;

所述自激单元还包括电阻Rs1和电阻Rp1,当电阻Rs1和电阻Rp1作为启动电阻时,电阻Rs1的一端与PNP型BJT管Qs1的基极相连,电阻Rp1的一端与PNP型BJT管Qp1的基极相连;当电阻Rs1和电阻Rp1作为限压电阻时,电阻Rs1的一端与电容Cs1的另一端相连,电阻Rp1的一端与电容Cp1的另一端相连。

4.如权利要求3所述的开关位于输入侧的自激式DC‑DC变换器,其特征在于:在所述开关位于输入侧的自激式DC‑DC变换器中插入和电感L1耦合的电感L2,电感L2的一端与电感L1的一端是同名端,PNP型BJT管Qp1的集电极和电容Cp1的一端都连接至电感L2的一端,二极管D1的阴极和电感L1的一端都连接至电感L2的另一端。

5.如权利要求1~4之一所述的开关位于输入侧的自激式DC‑DC变换器,其特征在于:所述电阻Rs1的另一端与PNP型BJT管Qs1的集电极相连,电阻Rp1的另一端与PNP型BJT管Qp1的集电极相连;或者,所述电阻Rs1的另一端和电阻Rp1的另一端均连接至直流电源Vi的负端;

再或者,所述电阻Rs1的另一端和电阻Rp1的另一端均连接至负载Z的一端或者电容Co的一端。

6.一种开关位于输入侧的自激式DC‑DC变换器的交错并联形式,其特征在于:所述开关位于输入侧的自激式DC‑DC变换器的交错并联形式包括一个自激单元和n个续流单元,即续流单元1至续流单元n,所述自激单元包括电阻Rp1_2至电阻Rpn_2、电容Cp1_1至电容Cpn_1、二极管Dp1_1至二极管Dpn_1、电感L1_1至电感Ln_1、PNP型BJT管Qp1_1至PNP型BJT管Qpn_1,所述续流单元j具有端口cj_1、端口cj_2、端口cj_3和端口cj_4,j的取值范围为1至n,所述续流单元j的作用是当PNP型BJT管Qpj_1截止时为电感Lj_1提供电流通路;

所述PNP型BJT管Qpj_1的发射极同时与直流电源Vi的正端和二极管Dpj_1的阴极相连,PNP型BJT管Qpj_1的基极同时与二极管Dpj_1的阳极和电阻Rpj_2的一端相连,PNP型BJT管Qpj_1的集电极同时与电容Cpj_1的一端、电感Lj_1的一端和续流单元j的端口cj_1相连,续流单元j的端口cj_3与负载Z的一端相连,负载Z的另一端与续流单元j的端口cj_4相连,续流单元j的端口cj_2同时与电感Lj_1的另一端和直流电源Vi的负端相连,j的取值范围是1至n;

电阻Rp1_2的另一端与电容Cp2_1的另一端相连,以此类推,电阻Rpn‑1_2的另一端与电容Cpn_1的另一端相连,电阻Rpn_2的另一端与电容Cp1_1的另一端相连;

所述自激单元还包括电阻Rp1_1至电阻Rpn_1,当电阻Rpj_1作为启动电阻时,电阻Rpj_

1的一端与PNP型BJT管Qpj_1的基极相连,j的取值范围是1至n;当电阻Rpj_1作为限压电阻时,电阻Rpj_1的一端与电容Cpj_1的另一端相连,j的取值范围是1至n。

7.如权利要求6所述的开关位于输入侧的自激式DC‑DC变换器的交错并联形式,其特征在于:所述续流单元j包括二极管Dcj_a1和电容Ccj_a1,二极管Dcj_a1的阴极与所述续流单元j的端口cj_1相连,二极管Dcj_a1的阳极同时与所述续流单元j的端口cj_3和电容Ccj_a1的一端相连,电容Ccj_a1的另一端同时与所述续流单元j的端口cj_2和端口cj_4相连,j的取值范围是1至n;或者,所述续流单元j包括二极管Dcj_b1、二极管Dcj_b2、电容Ccj_b1和电容Ccj_b2,电容Ccj_b1的一端与所述续流单元j的端口cj_1相连,电容Ccj_b1的另一端同时与二极管Dcj_b1的阴极和二极管Dcj_b2的阳极相连,二极管Dcj_b2的阴极同时与所述续流单元j的端口cj_3和电容Ccj_b2的一端相连,电容Ccj_b2的另一端同时与二极管Dcj_b1的阳极、所述续流单元j的端口cj_2和端口cj_4相连,j的取值范围是1至n;或者,所述续流单元j包括二极管Dcj_c1、电感Lcj_c1和电容Ccj_c1,二极管Dcj_c1的阴极与所述续流单元j的端口cj_1相连,二极管Dcj_c1的阳极与电感Lcj_c1的一端相连,电感Lcj_c1的另一端同时与所述续流单元j的端口cj_3和电容Ccj_c1的一端相连,电容Ccj_c1的另一端同时与所述续流单元j的端口cj_2和端口cj_4相连,电感Lcj_c1和电感Lj_1存在耦合关系,电感Lcj_c1的一端与电感Lj_1的另一端是同名端,j的取值范围是1至n;或者,所述续流单元j包括电容Ccj_d1、电容Ccj_d2、二极管Dcj_d1、二极管Dcj_d2和电感Lcj_d1,电容Ccj_d1的一端与所述续流单元j的端口cj_1相连,电容Ccj_d1的另一端同时与电感Lcj_d1的一端和二极管Dcj_d2的阳极相连,二极管Dcj_d2的阴极同时与电容Ccj_d2的一端和所述续流单元j的端口cj_3相连,电容Ccj_d2的另一端与二极管Dcj_d1的阳极、所述续流单元j的端口cj_2和端口cj_4相连,电感Lcj_d1的另一端与二极管Dcj_d1的阴极相连,电感Lcj_d1和电感Lj_1存在耦合关系,电感Lcj_d1的一端与电感Lj_1的另一端是同名端,j的取值范围是1至n。

8.一种开关位于输入侧的自激式DC‑DC变换器的交错并联形式,其特征在于:所述开关位于输入侧的自激式DC‑DC变换器的交错并联形式包括一个自激单元、电感L1_1至电感Ln_

1和电容Co,所述自激单元包括电阻Rp1_1至电阻Rpn_1、电阻Rp1_2至电阻Rpn_2、电容Cp1_1至电容Cpn_1、二极管Dp1_1至二极管Dpn_1、二极管D1_1至二极管Dn_1、PNP型BJT管Qp1_1至PNP型BJT管Qpn_1;

所述PNP型BJT管Qpj_1的发射极同时与直流电源Vi的正端和二极管Dpj_1的阴极相连,PNP型BJT管Qpj_1的基极同时与二极管Dpj_1的阳极、电阻Rpj_2的一端和电阻Rpj_1的一端相连,PNP型BJT管Qpj_1的集电极同时与电容Cpj_1的一端、二极管Dj_1的阴极和电感Lj_1的一端相连,电感Lj_1的另一端同时与电容Co的一端和负载Z的一端相连,负载Z的另一端同时与电容Co的另一端、二极管Dj_1的阳极和直流电源Vi的负端相连,j的取值范围是1至n;

所述电阻Rp1_2的另一端与电容Cp2_1的另一端相连,以此类推,电阻Rpn‑1_2的另一端与电容Cpn_1的另一端相连,电阻Rpn_2的另一端与电容Cp1_1的另一端相连。

9.如权利要求8所述的开关位于输入侧的自激式DC‑DC变换器的交错并联形式,其特征在于:在所述开关位于输入侧的自激式DC‑DC变换器的交错并联形式中插入和电感Lj_1耦合的电感Lj_2,电感Lj_2的一端与电感Lj_1的一端是同名端,PNP型BJT管Qpj_1的集电极和电容Cpj_1的一端都连接至电感Lj_2的一端,二极管Dj_1的阴极和电感Lj_1的一端都连接至电感Lj_2的另一端,j的取值范围是1至n。

10.如权利要求6~9之一所述的开关位于输入侧的自激式DC‑DC变换器的交错并联形式,其特征在于:所述电阻Rpj_1的另一端与PNP型BJT管Qpj_1的集电极相连;或者,所述电阻Rpj_1的另一端连接至直流电源Vi的负端;再或者,所述电阻Rpj_1的另一端连接至负载Z的一端或者电容Co的一端,j的取值范围是1至n。