[实用新型]一种升压隔离型DC-DC变换器

说明书

技术领域

本实用新型涉及DC-DC变换器，具体涉及一种升压隔离型DC-DC变换器。 

背景技术

当今电力电子产业飞速发展，电源作为电子产业的基础，已成为一个重要的研究领域。DC-DC变换器可以将一个固定的直流电压变换为可变的直流电压，应用范围非常广泛，也越来越受到人们的重视，提出了许多新颖的电路。追求DC-DC变换器的能量传输的高效一直是电力电子发展的趋势。 

目前很多应用场合,如通信电源、光伏并网逆变器等，其输入电压范围都比较宽，如何在宽范围的电压输入情况下，保证能量传输的高效率是很重要的问题。同时，为提高系统可靠性，很多场合还需要电器隔离。 

下面就提出了几种现有技术： 

1、现有技术一的技术方案： 

如图1所示，为现有技术中的一种隔离型DC-DC变换器，其变压器原边具有推挽变换器11，其变压器副边具有LC滤波器12，其能够实现直流电低电压到高电压的转换。推挽变换器11工作在乙类状态，为电路提供了较高的功放效率。信号通过变压器副边的LC滤波器12滤波后输出为Vout=Vin×N×(2×D1)，公式中，N为变压器副边原边变压比，D1=D2为推挽功率管PWM1和PWM2的基极驱动信号占空比。此外，为了保护输出电路，还设置了续流二级管13，所述续流二极管13设置在LC滤波器12之前，跨接在输出电路的正负极上。现有技术一的缺点是：对于输入电压范围较宽的应用，变压器副边的电压应力比较大，不适合宽范围的电压输入应用。 

2、现有技术二的技术方案 

如图2所示，目前，为了实现宽范围输入电压的直流电低电压到高电压的隔离型DC-DC转换，一般采用两级变换，即Boost变换器23级联推挽变换器21，Boost变换器23常被放 到在低压侧，通过控制Boost变换器23使输入电压Vin变化到中间电压公式中D3为Boost变换器功率开关管驱动信号占空比。再通过后级变压器变比得到输出电压Vout=Vmid×N。则Vout=11-D3×Vin×N.]]>

对于Boost变换器23，当其功率开关管V3打开时，电流流过电感线圈L，且电流il线性增加，电能以磁能形式储在电感线圈L中。此时，电容C放电，输出负载上流过电流Io，R两端为输出电压Vo。由于功率开关管V3导通，二级管阳极接直流输入电源Vin负极，二极管承受反向电压，所以电容不能通过开关管放电。当功率开关管V3断开后，为了保持il不变，线圈L中的磁场将改变线圈L两端的电压极性。这样线圈L磁能转化成的电压Vl与电源Vin串联，以高于Vo电压向电容C、负载R供电。由于Vl+Vin向负载R供电时，Vo高于Vin，故称它为升压变换器。工作中输入电流is=il是连续的。 

现有技术二的缺点是：由于传统电路中把Boost变换器23放在输入低压侧，功率一定时，电感上流过的电流很大，则能量损耗也很大。 

3、现有技术三的技术方案 

如图3所示，该现有技术为了实现宽范围输入直流低电压到高电压的隔离型DC-DC转换，采用两级变换，即同时使用Boost变换器33和推挽变换器31，其变压器原边具有推挽变换器31，其变压器副边具有LC滤波器32、Boost变换器33。输入电压Vin经变压器变换得到中间电压Vmid=Vin×N，再控制后面Boost单元的功率开关管驱动信号V3来得到输出电压 公式中D3为功率管V3的驱动信号PWM3的占空比。此时第一功率开关管V1、第二功率开关管V2均固定占空比工作，驱动信号PWM1和PWM2相位相差180度，占空比D1=50%,D2=50%。则输出

现有技术三的缺点是：变换器中，Boost变换器33和LC滤波器32中均包含一只电感，会使整个变换器的能量损耗变大，效率降低。 

所以需要一种在输入电压宽范围情况下、满足电气隔离且具有较高能量传输效率的DC-DC转换器。 

实用新型内容

为了解决现有技术中的输入电压范围窄、能量损耗大的技术问题，本实用新型提出了一种输入电压范围宽、能量损耗小的DC-DC变换器。 

本实用新型的技术方案为：