输出电压与输入电压同向的Buck-Boost型变换器的制造方法
【专利摘要】本发明涉及电源管理领域，为改变传统的Buck-Boost型变换器的拓扑结构，使输出电压与输入电压同向。为此，本发明采取的技术方案是，输出电压与输入电压同向的Buck-Boost型变换器，输入电压的正端连接开关管的一端，开关管的另一端连接二极管D1的负端，二极管D1的正端连接输入的负端，二极管的正端同时连接到电感的一端，电感的另一端连接开关管Q2以及二极管D2的正端，D2的负端连接输出的正端，开关管的另一端连接输入与输出的负端，Q1和Q2同步导通与关断。本发明主要应用于电源管理。
【专利说明】输出电压与输入电压同向的Buck-Boost型变换器
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及电源管理领域，具体讲，涉及输出电压与输入电压同向的Buck-Boost型变换器。
技术背景
[0002]随着工业的高速发展，电力系统的非线性负载日益增多。非线性负载产生的谐波电流注入到电网，严重污染了电网环境，产生一系列的负面影响。公用电网谐波和基波无功功率的存在，最终均可归因于电网负载的功率因数小于I。为了消除谐波和基波无功功率，应进行功率因数校正(PFC)，使其功率因数尽量接近于1，即等效于纯电阻负载。
[0003]功率因数校正电路最基本的拓扑主要有三种，即:升压(Boost)型、降压(Buck)型、降压升压(Buck-Boost)型。
[0004]对于降压升压(Buck-Boost)拓扑，由于其在整个工作周期内输入电压与输出电压反向，使开关的电压应力大为增加。传统Buck-Boost型变换器的结构如图1，输入电压Vin的正端连接开关管Ql的一端，Ql的另一端连接电感的一端以及二极管的负端，二极管的正端连接输出的正端，电感的另一端与输入负端，输出负端相连接。这种拓扑结构导致输出电压与输入电压反向，进而使开关管的电压应力过大，并且输出与输入很难设置公共地，限制了这种结构的实际应用。
【发明内容】
[0005]为克服现有技术的不足，改变传统的Buck-BooSt型变换器的拓扑结构，使输出电压与输入电压同向。为此，本发明米取的技术方案是，输出电压与输入电压同向的Buck-Boost型变换器，输入电压的正端连接开关管的一端，开关管的另一端连接二极管Dl的负端，二极管Dl的正端连接输入的负端，二极管的正端同时连接到电感的一端，电感的另一端连接开关管Q2以及二极管D2的正端，D2的负端连接输出的正端，开关管的另一端连接输入与输出的负端，Ql和Q2同步导通与关断。
[0006]与已有技术相比,本发明的技术特点与效果:
[0007]采用本发明的改进型Buck-BooSt变换器的输出电压极性与输入电压的极性相同，这样既改善了输出电压反向造成的开关管电压应力大这一问题，同时使输出与输入端可以使用公共的参考电平，因而可以进一步简化控制部分的电路设计。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]图1:传统Buck-Boost型拓扑结构原理图；
[0009]图2:输出电压正向的Buck-Boost型拓扑结构原理图。
【具体实施方式】
[0010]本发明描述的电路在传统Buck-Boost型变换器的基础上，在输出节点增加了一个开关管Q2，如图2，输入电压的正端连接开关管的一端，开关管的另一端连接二极管Dl的负端，二极管的正端连接输入的负端。二极管的正端同时连接到电感的一端，电感的另一端连接开关管Q2以及二极管D2的正端，D2的负端连接输出的正端，开关管的另一端连接输入与输出的负端，Ql和Q2同步导通与关断。在此基础上的电路在转变输出电压极性的基础上，每周期的工作过程与传统Buck-Boost型拓扑相同。
[0011]本发明的电路工作过程如下:当两个开关同时导通时，电源电压Vin对电感充电，电感电流线性增加；当两个开关同时断开时，电感对负载放电，电感电流线性减小。
[0012]本发明阐述的电路在保持传统Buck-Boost型变换器既可以升压也可以降压特点的基础上，对其输出电压反向这一缺点进行修正，使其输入与输出电压同向。这样既改善了输出电压反向造成的开关管电压应力大这一问题，同时使输出与输入端可以使用公共的参考电平，因而可以进一步简化控制部分的电路设计。
【权利要求】
1.一种输出电压与输入电压同向的Buck-Boost型变换器,其特征是,输入电压的正端连接开关管的一端，开关管的另一端连接二极管Dl的负端，二极管Dl的正端连接输入的负端，二极管的正端同时连接到电感的一端，电感的另一端连接开关管Q2以及二极管D2的正端，D2的负端连接输出的正端，开关管的另一端连接输入与输出的负端，Ql和Q2同步导通与关断。
【文档编号】H02M3/155GK104300786SQ201410539262
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年10月13日 优先权日:2014年10月13日
【发明者】徐江涛, 朱萌, 高静, 姚素英, 史再峰, 聂凯明, 高志远 申请人:天津大学