[发明专利]一种用于除颤起搏电源中的升降压变换器

说明书

技术领域

本发明涉及电源升降压变换器，尤其涉及一种用于除颤起博电源中的升降压变换器。 

背景技术

除颤监护仪具有无创起搏功能，能够通过病人胸部表面的电极施加电刺激，对除颤之后的心动过缓进行紧急治疗。对于除颤起搏而言，需要施加在电极上的电压可控(即受控制电压控制)，且在一较大范围内连续可调，即在其调节范围内，输出电压可能高于或低于输入电压。由于电极直接作用于人体，施加在电极上的输出电压需要和输入电压隔离，保证使用安全。 

目前，宽输出电压的实现方案主要采用BUCK-BOOST变换器，该变换器既可以实现升压功能，又可以实现降压功能。图1是一种BUCK-BOOST电路，此变换器中Q1、Q2同时开通或同时关断。当输入电压高于输出电压时，Q1的作用和BUCK开关一样，D1作续流二极管。Q1、Q2同时开通时，输入电压加到电感两端，电感电流上升；Q1、Q2同时关断时，电感电流换到D1上，D2自动正向导通，和BUCK变换器工作模式相同。当输入电压低于输出电压时，Q2的作用类似于反激式开关，同样Q1、Q2同时导通和关断，关断时，电感电流换到D2上，D1自动导通。从而可以实现升压功能。相同的主电路，不经过工作模式转换， 既可以实现升压功能又可以实现降压功能，通过调整控制电压，完成宽范围电压的输出。 

但在除颤起搏应用环境中采用现有的技术的BUCK-BOOST变换器，具有以下的缺点： 

1)主电路不能实现输入和输出的隔离，BUCK-BOOST电路输入输出共地，不能满足起搏电源输入和输出必须隔离的要求。 

2)BUCK-BOOST虽然能够实现更大的输出电压范围，但是当输出电压变化范围大时，比如在输出从10V到150V变化时，电路会在电流断续模式、电流临界模式和电流连续模式之间转换，因此，变换器环路稳定性设计变得非常困难，不能够保证在三种工作模式下，电路都是稳定的。 

3)驱动电路复杂。电路中需要有2个开关管Q1、Q2，Q1需要采用高边驱动，Q2采用低边驱动，通常采用门极驱动变压器来实现，增加了驱动电路的梯级、成本和复杂性，更重要的是，由于驱动变压器需要有复位时间，使得电路的最大占空比受到限制，同时输出电压受到限制。 

因此，由于现有技术存在上述缺陷，需要提供一种适用于除颤起博电源中的升降压变换器。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种适用于除颤起博电源中的升降压变换器。该升降压变换器可以在一定的输入直流电压下，通过控制电压，实现低于或高于输入电压的大范围变化的连续输出电压，并且输入和输出相互隔离。 

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案为： 

一种用于除颤起博电源中的升降压变换器，包括一反激变换器，一 PWM控制器，以及隔离反馈电路； 

所述反激变换器中变压器的原边绕组串接开关管后作为该反激变换器的输入端，其副边绕组串接整流二极管后作为该反激变换器的输出端； 

所述隔离反馈电路的一输入端连接所述反激变换器输出端，其另一输入端接一控制信号，所述隔离反馈电路用于将反激变换器输出电压的采样信号和所述控制信号进行叠加，并输出一调整电压作用于所述PWM控制器的反馈电压端；所述PWM控制器根据该调整电压控制所述开关管的导通时间，使反激变换器输出电压变化。 

所述的升降压变换器，其中：所述控制信号为电流控制信号，并且所述升降压变换器还包括一可调恒流源，所述可调恒流源用于将一控制电压转换成与之成比例的所述电流控制信号，使反激变换器输出电压和所述控制电压成线性关系。 

所述的升降压变换器，其中：所述PWM控制器为工作在临界电流模式的PWM控制器，包括有零电流检测端，其门信号输出端连接所述开关管的控制端，其反馈电压端连接所述隔离反馈电路输出端；所述升降压变换器还包括一零电流检测电路，用于检测流经所述整流二极管的电流，且当流经所述整流二极管的电流为零时，给出零信号作用于所述零电流检测端，用于重新置位工作在临界电流模式的PWM控制器的输出，使所述开关管开始新一周期的导通。 

所述的升降压变换器，其中：所述零电流检测电路包括一辅助绕组和检测电阻，所述辅助绕组的一端经所述检测电阻连接所述零电流检测端，其另一端接地，所述辅助绕组通过与所述副边绕组的耦合，获得与所述输出电压成比例的辅助电压，当流经所述整流二极管的电流为零时，所述辅助电压下降到零，通过所述检测电阻作用于零电流检测端为 零信号。