利索能及
我要发布
收藏
专利号: 2022112897050
申请人: 陕西科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-05-14
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.非隔离高电压增益单开关DC‑DC变换器,其特征在于,包括有直流电压源,耦合电感,开关管,第一电容、第二电容、第三电容、第四电容,第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第五二极管以及电阻;

所述的耦合电感原边异名端连接直流电压源正极,同名端连接开关管的漏极和第一二极管的正极;

所述的耦合电感副边同名端连接第二电容的正极和第四二极管的正极,异名端连接第三电容的负极和第三二极管的负极;

所述的第一电容正极分别接在第一二极管的负极和第二二极管的正极;第一电容的负极和开关管的源极连接,第二电容的负极分别连接第二二极管的负极和第三二极管的正极,第三电容的正极分别连接第四二极管的负极和第五二极管的正极;

所述的第四电容的正极分别连接第五二极管的负极和电阻的一端,第四电容的负极和开关管的源极连接;

直流电压源的负极、开关管的源极和电阻的另一端均接地。

2.根据权利要求1所述的非隔离高电压增益单开关DC‑DC变换器,其特征在于,所述的直流电压源,其电压值范围为18‑20V。

3.根据权利要求1所述的非隔离高电压增益单开关DC‑DC变换器,其特征在于,所述的耦合电感原边与耦合电感的励磁电感并联,与耦合电感原边的漏感串联。

4.根据权利要求1所述的非隔离高电压增益单开关DC‑DC变换器,其特征在于,所述的开关管型号为IRF200P223的N沟道功率MOSFET开关管。

5.根据权利要求1所述的非隔离高电压增益单开关DC‑DC变换器,其特征在于,所述的耦合电感的匝数比用以调整电压增益。

6.根据权利要求1所述的非隔离高电压增益单开关DC‑DC变换器,其特征在于,所述的第一电容、第二电容和第三电容均为20μF,第四电容为440μF。

7.根据权利要求1所述的非隔离高电压增益单开关DC‑DC变换器,其特征在于,所述的第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管及第五二极管均采用型号为MUR1560GF的二极管。

8.利用权利要求1所述的一种非隔离高电压增益单开关DC‑DC变换器的控制方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1,开关管开通,第三二极管和第四二极管处于导通状态;来自直流电压源的能量传递到耦合电感的励磁电感以及耦合电感原边的漏感;耦合电感的励磁电感将能量传送到耦合电感副边,再由耦合电感副边向第二电容和第三电容充电;第四电容向电阻充电;当流过耦合电感的励磁电感的电流 与流过耦合电感的漏感的电流 相等时此阶段结束;

步骤2,第二二极管、第三二极管、第四二极管和第五二极管都进入导通状态,第一二极管继续保持截止状态;第二电容和第三电容向第四电容和电阻充电;在此工作阶段,耦合电感副边的能量流动方向与来自第二电容和第三电容的电荷流相反,耦合电感副边的一些能量被转移到第一电容中;当开关管驱动信号消失时此阶段结束;

步骤3,开关管关断,第一二极管、第二二极管和第五二极管导通,第三二极管和第四二极管截止;直流电压源通过第一二极管、第二二极管、第五二极管、耦合电感原边和副边直接向电阻供电;第一电容中残余的能量被传递到电阻;开关管上的电压应力由于第一电容和第一二极管的存在而降低;耦合电感副边漏感中的能量流向第四电容,向第四电容充电;

同时,耦合电感原边的漏感释放能量;当流过耦合电感原边的漏感电流 为零时此阶段结束;

步骤4,第三二极管和第四二极管处于导通状态,第一二极管、第二二极管和第五二极管处于截止状态;耦合电感的励磁电感产生的能量被放电到第二电容和第三电容中,流过耦合电感的励磁电感电流 逐渐减小;第四电容向电阻充电;当下一周期的开关管的驱动信号到来时此阶段结束。