[发明专利]一种磁集成高升压比开关电源

说明书

技术领域

本发明涉及开关电源，尤其涉及一种磁集成高升压比开关电源。

背景技术

传统升压型开关电源其结构如图1所示，Vin为输入电压，Vout为输出电压，L为输入电感，D为续流二极管。

在传统的升压型开关电源设计中，为保证输入电流纹波较小，需选用较大的输入滤波电感值L。增加电感值同时意味着增加电源的体积和重量。不仅如此，传统升压型开关电源中输入电感L中存在的等效串联电阻抑制变换器的极限升压比，当变换器工作在交大占空比工况下，变换器输出电压并不能随之增高。

发明内容

为了解决现有技术中的问题，本发明提供了一种实现低输入电流纹波及高升压比的磁集成高升压比开关电源，其中磁集成模块包括输入滤波支路、耦合输出支路及电流纹波抵消支路，三条支路耦合至同一磁芯中以实现磁集成的目的。

本发明具体通过如下技术方案实现：

一种磁集成高升压比开关电源，包括输入滤波支路、耦合输出支路、纹波抵消支路；所述输入滤波支路包括输入电感L_A；所述耦合输出支路包括输出电感L_B和输出二极管D₃；所述纹波抵消支路包括串联在一起的纹波抵消电感L_C和储能电容C₃；输入电感L_A、输出电感L_B及纹波抵消电感L_C耦合至同一磁芯；输入电感L_A的同名端接输入电源，L_A的异名端接纹波抵消感L_C的异名端；纹波抵消电感L_C的同名端通过储能电容C₃接地；所述输出二极管D₃的正极接输出电感L_B的异名端，D₃的负极接所述开关电源的输出。

进步一地，所述开关电源电路还包括开关S、输出电容Co、输出负载Ro、储能电容C₁、C₂以及二极管D₁、D₂；所述开关S的一端接输入电感L_A的异名端，另一端接地；所述输出电容Co与所述输出负载Ro并联，Co的一端接输出二极管D₃的负极，Co的另一端接地；二极管D₁的正极接L_C的异名端，D₁的负极接C₁的一端，C₁的另一端接地。二极管D₂的正极接D₁的负极，D₂的负极接L_B的同名端，C₂的一端接L_A的异名端，C₂的另一端接L_B的同名端。

进一步地，所述纹波抵消支路中，通过控制L_C的大小及耦合系数，以实现输入电流纹波抵消。

进一步地，所述耦合输出支路中，通过控制L_B的大小及耦合系数，以实现变换器高升压比。

进一步地，通过改变L_B的大小和耦合系数，来有效调整开关电源升压比及输入电流纹波。

本发明的有益效果是：本发明实现的低输入电流纹波及高升压比的磁集成高升压比开关电源，将传统升压型电路的输入滤波电感及输出滤波电感耦合至同一磁芯中并引入电流纹波抵消支路，可以实现输入电流纹波抵消，以及提升电源升压比的特点。同时，该磁集成开关电源具有结构简单，设计调节灵活，具有较强的实用性。

附图说明

图1是现有的传统升压型电路示意图；

图2是本发明的磁集成高升压比开关电源的电路原理图。

具体实施方式

低输入电流纹波及高升压比的磁集成开关电源可用于新能源、计算机、燃料电池、电动汽车等低压大电流分布式电源系统中，可有效改善因大电流纹波导致的电磁干扰问题。同时该低电流纹波开关电源可在简化输入滤波环节的基础上保证整个系统高升压比性能，具有十分重要的意义。

本发明公开了一种实现低输入电流纹波及高升压比的磁集成开关电源如图2所示，其中磁集成模块包括输入滤波支路、耦合输出支路及电流纹波抵消支路，三条支路耦合至同一磁芯中以实现磁集成的目的。