一种适应宽输入电压范围的边际补偿器的制作方法

本发明属于电力电子技术领域，涉及高频开关电源技术领域，尤其涉及一种适应宽输入电压范围的边际补偿器。

背景技术：

在坦克电源系统中是用电池给开关电源供电的，电池电压一般是在20~30v。在转弯等情况下，电池电压会急剧下降到9v，同时在某些特殊的情况下，电池的最高电压能达到36v，也就是说要求在9~36v的宽输入范围下需要正常工作。目前其它电池供能的移动设备中，如汽车、轮船、飞机等电源系统也有类似的需求。

对于功率小的开关电源，用单级电路拓扑是不难实现上述要求的，但是对于大功率电源实现难度就比较大。电源需求千变万化，为每个需求都制作一个特别的宽输入范围电源的话，成本过高，浪费过大。如果能制作一种电源转换器，当输入电压过低时，把电压抬高；在输入电压过高时，把电压降低。于是，只要几种不同功率等级的边际补偿器，就可以和普通开关电源组合，满足输入宽范围的各种电源需求。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种适应宽输入电压范围的边际补偿器。以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：一种边际补偿电路，包括输入电压vin、输入滤波、buck-boost（升降压）电路、电压反馈电路、pwm（脉宽调制）控制电路、滤波电路及储能电容。输入电压vin和输入滤波第一端相连；输入滤波第二端接buck-boost（升降压）电路输入端；buck-boost（升降压）电路输出端与滤波电路及储能电容的输入端相连；滤波电路及储能电容输出接普通开关电源的输入。

所述buck-boost（升降压）电路包括两个开关管s1、s2，两个二极管d1、d2，一个储能电感l1，一个滤波电容c1，一个电压反馈电路，一个pwm（脉宽调制）控制电路。开关管s1的源极、二极管d1的阴极、储能电感l1的第一端相连；储能电感的第二端、开关管s2的漏极、二极管d2的阳极相连；二极管d2的阴极、滤波电容c1的正端、中间母线vbus的正端、电压反馈电路的正端相连；二极管d1的正端、开关管s2的源极、滤波电容c1的负端、中间母线vbus的负端、电压反馈电路的负端相连；电压反馈电路输出和pwm（脉宽调制）控制电路输入相连；pwm控制电路输出两路驱动t1、t2分别连接开关管s1、s2的栅极。

本发明的有益效果是：制作一种边际补偿器，可以和普通开关电源串联使用，使窄输入范围的开关电源变成宽范围输入范围。buck-boost（升降压）变换器可以用来升降压，且它的效率随输入电压的变化呈现两头低中间高的趋势。从输入输出电压增益方程来看，buck-boost（升降压）最适合应用于一般情况下工作在中间电压的宽输入电压范围的场合。由于非隔离，没有变压器损耗，所以效率很高，合理的设计可获得98-99％的转换效率。且电路实现简单，使用灵活方便，可以有效降低电源改造成本。

附图说明

图1为本发明实施电路原理框图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

如图1，一种边际补偿电路，包括输入电压vin、输入滤波、buck-boost（升降压）电路、电压反馈电路、pwm（脉宽调制）控制电路滤波电路及储能电容。输入电压vin和输入滤波第一端相连；输入滤波第二端接buck-boost（升降压）电路输入端；buck-boost（升降压）电路输出端与滤波电路及储能电容的输入端相连；滤波电路及储能电容输出接普通开关电源的输入。

所述buck-boost（升降压）电路包括两个开关管s1、s2，两个二极管d1、d2，一个储能电感l1，一个滤波电容c1，一个电压反馈电路，一个pwm（脉宽调制）控制电路。开关管s1的源极、二极管d1的阴极、储能电感l1的第一端相连；储能电感的第二端、开关管s2的漏极、二极管d2的阳极相连；二极管d2的阴极、滤波电容c1的正端、中间母线vbus的正端、电压反馈电路的正端相连；二极管d1的正端、开关管s2的源极、滤波电容c1的负端、中间母线vbus的负端、电压反馈电路的负端相连；电压反馈电路输出和pwm（脉宽调制）控制电路输入相连；pwm控制电路输出两路驱动t1、t2分别连接开关管s1、s2的栅极。

本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明启示下得出的其他任何与本发明相同或相近的产品，均落在本发明的保护范围之内。

技术特征：

1.一种适应宽输入电压范围的边际补偿器，其特征是，包括输入电压vin、输入滤波、buck-boost电路、电压反馈电路、pwm控制电路、滤波电路及储能电容；输入电压vin和输入滤波第一端相连；输入滤波第二端接buck-boost电路输入端；buck-boost电路输出端与滤波电路及储能电容的输入端相连；滤波电路及储能电容输出接普通开关电源的输入。

2.根据权利要求1所述的一种适应宽输入电压范围的边际补偿器，其特征是，所述buck-boost电路包括两个开关管s1、s2，两个二极管d1、d2，一个储能电感l1，一个滤波电容c1，一个电压反馈电路，一个pwm控制电路，开关管s1的源极、二极管d1的阴极、储能电感l1的第一端相连；储能电感的第二端、开关管s2的漏极、二极管d2的阳极相连；二极管d2的阴极、滤波电容c1的正端、中间母线vbus的正端、电压反馈电路的正端相连；二极管d1的正端、开关管s2的源极、滤波电容c1的负端、中间母线vbus的负端、电压反馈电路的负端相连；电压反馈电路输出和pwm控制电路输入相连；pwm控制电路输出两路驱动t1、t2分别连接开关管s1、s2的栅极。

技术总结
本发明公开了一种适应宽输入电压范围的边际补偿器，包括输入电压Vin、输入滤波、Buck‑Boost（升降压）电路、电压反馈电路、PWM（脉宽调制）控制电路、滤波电路及储能电容。可以和普通开关电源串联使用，使窄输入范围的开关电源变成宽范围输入范围。Buck‑Boost（升降压）变换器可以用来升降压，且它的效率随输入电压的变化呈现两头低中间高的趋势。从输入输出电压增益方程来看，Buck‑Boost（升降压）最适合应用于一般情况下工作在中间电压的宽输入电压范围的场合。由于非隔离，没有变压器损耗，所以效率很高，合理的设计可获得98‑99％的转换效率。且电路实现简单，使用灵活方便，可以有效降低电源改造成本。

技术研发人员：高龙;陈龙;王雪飞
受保护的技术使用者：合肥容杰电子技术有限责任公司
技术研发日：2020.03.04
技术公布日：2020.11.03