CN104158402A - 一种新型的升压开关电源 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种简单实用的升压开关电源，其输入电源的正极与变压器T原边1相连，变压器原边的2分别与功率场效应管Q的漏极和变压器副边的3相连，变压器副边4与二极管D1的阳极相连，D1的阴极连接至电容C1的正极，C1的正极与输出端正极相连，功率场效应管Q的漏极连接至C1的负极和电容C2的正极，C2的负极分别与输出端负极和二极管D2的阳极相连，D2的阴极与Q的源极相连，Q的源极连接至输入电源的负极。本发明仅由一个变压器、一个主开关管、两个二极管的情况下和两个电容构成，即可实现升压输出，并且开关管的应力小于输出电压，相对于传统的升压电路拓扑大大减小，从而在设计电路时，大大降低了元器件成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种开关电源，尤其涉及一种新型的升压开关电源，本升压开关电源在日常生活中有着广泛的应用，比如以电池供电的便携式设备，或其他直接直流供电的设备等。
背景技术
开关电源在日常生活中有着广泛的应用，比如以电池供电的便携式设备，或其他直接直流供电的设备等等，而其中又以Buck、Boost、Flyback等电路拓扑在当今的开关电源中，应用最为广泛。Boost变换器由于其结构简单，容易控制，在升压开关电源中得到普遍应用，但如果想得到较高的输出电压(2000V以上)，那么开关管的应力就要达到2000V以上，而2000V以上的开关管并不多见，因此Boost电路输出电压的进一步提高就受到了开关管的应力限制，另外，Boost电路在电感电流连续状态下，由于二极管存在反向恢复，从而加大了电路中的损耗。
发明内容
针对以Boost电路拓扑为主要构架的开关电源，提出了一种结构简单且实用的新型升压开关电源。
针对以上问题本发明提供了一种简单实用的升压开关电源，包括变压器T、功率场效应管Q、二极管D1、二极管D2、电解电容C1、电解电容C2，输入电源的正极与变压器T原边1端相连，变压器原边的2端分别与功率场效应管Q的漏极和变压器副边的3端相连，变压器副边4端与二极管D1的阳极相连，二极管D1的阴极连接至电解电容C1的正极，电解电容C1的正极与输出端正极相连，功率场效应管Q的漏极连接至电解电容C1的负极和电解电容C2的正极，电解电容C2的负极分别与输出端负极和二极管D2的阳极相连，二极管D2的阴极与功率场效应管Q的源极相连，功率场效应管Q的源极连接至输入电源的负极。
本升压开关电源可以实现升压输出；在只用一个开关管的情况下，可以实现Flyback和Boost升压输出的叠加；开关管的应力小于输出电压，相对于Boost电路，可以降低开关管的应力选取范围；在相同的输入电压下，相对于Boost电路有更高的输出电压；此电路兼具Flyback和Boost两种电路的优点；二极管不存在反向恢复问题，减少了损耗。
附图说明
图1本发明升压开关电源的电路图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细的描述。
如图1所示，本发明提供了一种简单实用的升压开关电源，包括变压器T、功率场效应管Q、二极管D1、二极管D2、电解电容C1、电解电容C2，输入电源的正极与变压器T原边1端相连，变压器原边的2端分别与功率场效应管Q的漏极和变压器副边的3端相连，变压器副边4端与二极管D1的阳极相连，二极管D1的阴极连接至电解电容C1的正极，电解电容C1的正极与输出端正极相连，功率场效应管Q的漏极连接至电解电容C1的负极和电解电容C2的正极，电解电容C2的负极分别与输出端负极和二极管D2的阳极相连，二极管D2的阴极与功率场效应管Q的源极相连，功率场效应管Q的源极连接至输入电源的负极。
电路的控制方法是：将一定范围的直流电压加在电路的输入端，功率场效应管Q以一定的频率周期性的开通关断，通过变压器以及电容储存和释放能量，电路的输出端将会产生相对于输入电压升高了的输出电压。
电路具体的工作状态：功率场效应管Q开通时，输入电压通过功率场效应管Q加在变压器T的原边，此时变压器的原边相当于电感，能量被储存起来；而当功率场效应管Q关断时，变压器T原边电感与输入电压通过二极管D2释放能量对电解电容C2充电；变压器T原边电路相当于Boost电路。而变压器T的副边由于同名端的关系，在功率场效应管Q开通时能量不能传递，只在功率场效应管Q关断时通过二极管D1对电解电容C1释放能量，变压器T副边电路相当于Flyback电路。
以本电路为主要架构的开关电源相比较传统的Boost电路拓扑的开关电源，在相同输入电压下可以实现更高的输出电压，或者在相同的输出电压下，所选取的开关管的应力大大减小，在高输出电压的情况下更容易选取开关管，并且拓扑结构比较简单，仅由一个开关管即可实现整个电路的开关控制，从而在升压开关电源里将会有广阔应用。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不限制于本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。
Claims (1)
1.一种简单实用的升压开关电源，包括变压器T、功率场效应管Q、二极管D1、二极管D2、电解电容C1、电解电容C2，输入电源的正极与变压器T原边1端相连，变压器原边的2端分别与功率场效应管Q的漏极和变压器副边的3端相连，变压器副边4端与二极管D1的阳极相连，二极管D1的阴极连接至电解电容C1的正极，电解电容C1的正极与输出端正极相连，功率场效应管Q的漏极连接至电解电容C1的负极和电解电容C2的正极，电解电容C2的负极分别与输出端负极和二极管D2的阳极相连，二极管D2的阴极与功率场效应管Q的源极相连，功率场效应管Q的源极连接至输入电源的负极。
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