[发明专利]一种基于Boost正负输出的DC-DC电源结构

说明书

本发明属于电源供电技术领域，为一种基于Boost正负输出的DC‐DC电源结构，包括Boost变换结构，所述Boost变换结构包括输入直流电源Vin、电感L1、二极管D1、开关管Q1和蓄能滤波电容C2；在电感L1和二极管D1之间的开关节点插入相串联的电容C1和二极管D2，并在电容C1和二极管D2的串联节点接入相串联的二极管D3、电感L2以及蓄能滤波电容C3，从蓄能滤波电容C3的两端引出负电压的两个输出端；其中二极管D3阴极与电容C1连接，二极管D2阳极与电容C1连接，电容C1、电感L2和蓄能滤波电容C3组成LC滤波电路。本发明不需要额外增加开关管或者开关控制芯片，电路结构简单，成本低，具有比较强的电流输出能力，而且电流脉动还比较小，正负电压几乎对称。

技术领域

本发明涉及电源供电技术领域，具体为一种基于Boost正负输出的DC-DC电源结构。

背景技术

在绝大部分的电子电路当中一般都是使用单电源供电，而且为了能更好的发挥放大电路的精准度，一般都需要用到正负升压电源供电系统，目前的解决方案一般都是采用Boost、Buck-Boost、Cuk、Sepic等电路变换结构。其中Boost是正升压变换结构，Sepic是正升降压结构，Cuk、Buck-Boost是负升压结构，而且这些变换结构至少要用到一个或者以上的开关管(或开关控制芯片)、电感L、二极管D和电容C。如果是正负电源的话就需要多用一个开关管(或开关控制芯片)，或者增加多一个以上数量的电感L才可能实现变换要求，这样大大增加了变换电路的体积和成本。

发明内容

为了解决现有技术所存在的问题，本发明提出一种基于Boost正负输出的DC-DC电源结构，不需要额外增加开关管或者开关控制芯片，电路结构简单，成本低，具有比较强的电流输出能力，而且电流脉动还比较小，正负电压几乎对称。

本发明采用如下技术方案来实现：一种基于Boost正负输出的DC-DC电源结构，包括Boost变换结构，所述Boost变换结构包括输入直流电源Vin、电感L1、二极管D1、开关管Q1和蓄能滤波电容C2，直流电源Vin的正极经电感L1与开关管Q1的集电极连接，直流电源Vin的负极与开关管Q1的发射极连接，二极管D1串联在开关管Q1的集电极与正输出端之间，蓄能滤波电容C2并联在输出负载RL1两端；在电感L1和二极管D1之间的开关节点插入相串联的电容C1和二极管D2，并在电容C1和二极管D2的串联节点接入相串联的二极管D3、电感L2以及蓄能滤波电容C3，从蓄能滤波电容C3的两端引出负电压的两个输出端；其中二极管D3阴极与电容C1连接，二极管D2阳极与电容C1连接，电容C1、电感L2和蓄能滤波电容C3组成LC滤波电路。

优选地，在所述LC滤波电路中串联阻尼电阻R1。阻尼电阻R1的取值满足：

优选地，所述电感L2的取值小于电感L1的取值。电感L2的取值范围如下：

其中Vn为负电压输出端上负载的电压降，VC3(MAX)-VC3＝Vn。

与现有技术相比，本发明所提出的基于Boost正负输出的DC-DC电源结构，具有如下优点和有益效果：电路结构简单，在原有Boost升压电路基础上仅仅增加了一个小电感L2、一个电阻R1、两个二极管D2、D3和两个电容C1、C3就完成了负电源的升压过程；不仅有比较强的电流输出能力，而且电流脉动还比较小，正负电压几乎对称；最重要的是还节省了一个开关管(开关控制芯片)，而且增加的电感L数值相对来说比较小，所以不仅仅节约了成本，还节省了不少宝贵的空间。

附图说明

图1是本发明的变换电路结构图；

图2是开关管导通(Ton)和关闭(Toff)的时间关系图；

图3是本发明在开关管导通期间的负升压等效电路图；

图4是本发明在开关管关闭期间的负升压等效电路图。