一种并联结构的sepic电路的制作方法

文档序号:8907370阅读:834来源:国知局
一种并联结构的sepic电路的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及SEPIC变换电路。
【背景技术】
[0002]传统汽车12V电池取电的功率开关电路,如果有升降压的功能要求,反激电路往往以其低成本优势被作为首选拓扑。而随着耦合电感的应用,使得采用耦合电感的SEPIC电路越来越多的被用来取代反激电路拓扑。相对反激电路拓扑,采用耦合电感的SEPIC电路在保持成本的基础上,有着更小的输入电流纹波。图1中示出了现有的一种采用耦合电感的SEPIC电路。
[0003]在输出电流较大的应用场合,升降压拓扑中单个输出整流二极管就不能满足应用需求。不仅由于整流二极管功耗增加导致系统效率低下,甚至由于本身损耗增加而无法正常散热而导致损坏。针对这种应用,现有的SEPIC电路往往采用同步整流MOSFET或者二极管并联的方案。
[0004]采用同步整流MOSFET虽然能够有效解决输出大电流的问题,但是需要对应的驱动电路,这样使得控制变得复杂,增加成本。除此之外,采用同步整流MOSFET还会带来额外的EMC问题,这是由于同步整流MOSFET寄生的反并联二极管反向恢复特性很差(采用的肖特基二极管没有反向恢复问题)。
[0005]直接采用二极管并联的方式在一定程度也能解决问题,但是由于元件参数偏差会导致不均流,加上二极管导通压降有着负温度特性(温度越高,导通压降越小),更会加剧电流的不均流。因此如果采用二极管直接并联的方式,对元件参数偏差和实际布局都有很高要求,并且仍然很难保证很好的均流。

【发明内容】

[0006]本发明所要解决的技术问题在于提供一种可用于输出电流较大的开关电路系统的SEPIC电路,且该SEPIC电路能够保持二极管的均流。
[0007]为解决上述技术问题,本发明采用了以下技术方案:
一种并联结构的SEPIC电路,包括第一电感、开关管、主中间电路以及输出电容;主中间电路包括第一隔离电容、第一二极管和第二电感;第一电感的一端与直流输入电压的正端连接,第一电感的另一端与开关管的第一导通端以及第一隔离电容的一端连接,第一隔离电容的另一端与第一二极管的正极以及第二电感的一端连接,第一二极管的负极与输出电容的一端连接,开关管的第二导通端、第二电感的另一端以及输出电容的另一端均与直流输入电压的负端连接,该SEPIC电路还包括一组或多组副中间电路;每一组副中间电路包括第二隔离电容、第二二极管和第三电感;第二隔离电容的一端与第一隔离电容的一端、第一电感的另一端以及开关管的第一导通端连接,第二隔离电容的另一端与第二二极管的正极以及第三电感的一端连接,第二二极管的负极与第一二极管的负极以及输出电容的一端连接,第三电感的另一端与直流输入电压的负端连接。
[0008]本发明至少达到以下的有益效果:
1.本发明借助主中间电路和副中间电路中的电感的寄生直流电阻来抑制主中间电路和副中间电路的二极管的不均流,降低了二极管对其本身参数偏差的敏感性,从而在满足输出大电流的同时提高了转换效率;
2.本发明实施成本低,并可以根据输出电流的大小灵活地调整与主中间电路并联的副中间电路的数量。
【附图说明】
[0009]为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域的普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0010]图1示出了现有的SEPIC电路的示意图。
[0011]图2示出了根据本发明一实施例的一种并联结构的SEPIC电路的示意图。
[0012]图3示出了根据本发明一实施例的一种并联结构的SEPIC电路的工作原理图。
【具体实施方式】
[0013]下面结合附图对发明做出进一步说明。
[0014]请参阅图2。根据本发明一实施例的一种并联结构的SEPIC电路,包括第一电感L1、开关管S1、主中间电路以及输出电容C。。主中间电路包括第一隔离电容Cbl、第一二极管D1和第二电感L 2。
[0015]第一电感1^的一端与直流输入电压V工的正端连接,第一电感L工的另一端与开关管S1的第一导通端以及第一隔离电容Cbl的一端连接,第一隔离电容Cbl的另一端与第一二极管D1的正极以及第二电感L2的一端连接,第一二极管D i的负极与输出电容C。的一端连接,开关管S1的第二导通端、第二电感1^2的另一端以及输出电容C。的另一端均与输入电压V1的负端连接。输出电容两端C。的输出电压为该SPEIC电路的输出电压V。,负载R。与该输出电容C。并联连接,负载R。不局限于纯电阻。
[0016]该SEPIC电路还包括一组副中间电路。该组副中间电路包括第二隔离电容Cb2、第二二极管D2和第三电感L 3。
[0017]第二隔离电容Cb2的一端与第一隔离电容Cbl的一端、第一电感L工的另一端以及开关管S1的第一导通端连接,第二隔离电容Cb2的另一端与第二二极管D2的正极以及第三电感L3的一端连接,第二二极管D 2的负极与第一二极管的负极D 及输出电容C。的一端连接,第三电感L3的另一端与直流输入电压V i的负端连接。
[0018]在图中所示的实施例中,该直流输入电压V1为直流电压源,该直流电压源的负端接地。开关管S1S NMOS开关管,开关管S工的第一导通端为该NMOS管的漏极,开关管S ^勺第二导通端为该NMOS管的源极。
[0019]图2仅以设置一组副中间电路举例说明,在其它的实施例中,也可以设置多组副中间电路。该多组副中间电路与主中间电路构成并联结构,每组副中间电路均包括第二隔离电容Cb2、第二二极管D2和第三电感L3,其电路连接结构与前述的实施例相同,在此不再赘述。
[0020]另外,基于成本考虑,最好是采用耦合电感的方式,使第一电感L1的线圈、第二电感L2的线圈以及所有第三电感L 3的线圈均绕设在同一个磁芯上。
[0021]以下结合图3对根据本发明一实施例的一种并联结构的SEPIC电路的工作原理做进一步描述。在图3中,考虑了第
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