感L、电容C8、负载进行放电，电感L再次储存磁场能量，电容C8补充电场能量，当开关电容C7放电结束后，电感L储存的度磁场能量再次经二极管D1、D2、D3、D4、电容C8、负载进行释放，电感L中的电流线性减少，当电感L中的电流减少至零时，电容C8再次经负载进行短时放电，如此周而复始，负载上得到所需要的直流电压，实现直流功率变换，如改变变频控制电路输出等效电容，即可改变输出端负载上获取的直流电压的大小，从而调整负载上得到的直流功率。
【主权项】
1.一种直流功率变换电路，包括输入直流电源、开关管驱动电路、开关管电路、开关电容电路和变频控制电路，其特征在于:输入直流电源与开关管驱动电路、开关管电路及变频控制电路连接，开关管驱动电路与开关管电路、变频控制电路及输入直流电源连接，开关管电路与开关管驱动电路、开关电容电路及输入直流电源连接，开关电容电路与开关管电路及负载连接，变频控制电路与开关管驱动电路、输入直流电源连接。2.根据权利要求1所述的一种直流功率变换电路，其特征在于:输入直流电源的正端与变频控制电路的输入端、开关管驱动电路电阻Rl的上端、电容C4的上端、开关管电路MOS场效应开关管TI的漏极D端、电容C6的上端汇接，输入直流电源的负端与开关管驱动电路电容C1、C2、C4、的下端、半桥驱动集成电路IR2153的COM端、开关管电路MOS场效应开关管T2的源极S端、电容C5的下端、开关电容电路二极管D3、D4的正端、电容CS的下端、负载的下端及地汇接。3.根据权利要求1所述的一种直流功率变换电路，其特征在于:开关管驱动电路由电阻尺1、1?2、电容(:1工2、03工4、二极管05、半桥驱动集成电路11?2153组成，电阻1?1的上端与输入直流电源的正端、变频控制电路的输入端、电容C4的上端、开关管电路MOS场效应管开关管TI的漏极D端、电容C6的上端汇接，电阻Rl的下端与电容Cl的上端、二极管D5的正端、半桥驱动集成电路IR2153的VCC端汇接，电阻R2的上端与半桥驱动集成电路IR2153的RT端相接，电阻R2的下端与变频控制电路的输出端、电容C2的上端、半桥驱动集成电路IR2153的CT端相接，电容Cl的上端与电阻Rl的下端、二极管D5的正端、半桥驱动集成电路IR2153的VCC端汇接，电容Cl的下端与输入直流电源的负端、电容C2、C4的下端、半桥驱动集成电路IR2153的COM端、开关管电路MOS场效应开关管T2的源极S端、电容C5的下端、开关电容电路二极管D3、D4的正端、电容CS的下端、负载的下端及地汇接，电容C2的上端与电阻R2的下端、变频控制电路的输出端、半桥驱动集成电路IR2153的CT端汇接，电容C2的下端与输入直流电源的负端、电容Cl、C4的下端、半桥驱动集成电路IR2153的COM端、开关管电路MOS场效应开关管T2的源极S端、电容C5的下端、开关电容电路二极管D3、D4的正端、电容CS的下端、负载的下端及地汇接，电容C3的上端与二极管D5的负端、半桥驱动集成电路IR2153的VB端相接，电容C3的下端与半桥驱动集成电路IR2153的VS端相接，电容C4的上端与输入直流电源的正端、变频控制电路的输入端、电阻Rl的上端、开关管电路MOS场效应管开关管TI的漏极D端、电容C6的上端汇接，电容C4的下端与输入直流电源的负端、电容Cl、C2的下端、半桥驱动集成电路IR2153的COM端、开关管电路MOS场效应开关管T2的源极S端、电容C5的下端、开关电容电路二极管D3、D4的正端、电容CS的下端、负载的下端及地汇接，半桥驱动集成电路IR2153的VCC端与电阻Rl的下端、电容Cl的上端、二极管D5的正端汇接，半桥驱动集成电路IR2153的RT端与电阻R2的上端相接，半桥驱动集成电路IR2153的CT端与电阻R2的下端、电容C2的上端、变频控制电路的输出端相接，半桥驱动集成电路IR2153的COM端与输入直流电源的负端、电容C1、C2、C4的下端、开关管电路MOS场效应开关管T2的源极S端、电容C5的下端、开关电容电路二极管D3、D4的正端、电容CS的下端、负载的下端及地汇接，半桥驱动集成电路IR2153的VB端与二极管D5的负端、电容C3的上端汇接，半桥驱动集成电路IR2153的HO端与开关管电路MOS场效应开关管Tl的栅极G端相接，半桥驱动集成电路IR2153的VS端与电容C3的下端相接，半桥驱动集成电路IR2153的LO端与开关管电路MOS场效应开关管T2的栅极G端相接，二极管D5的正端与电阻Rl的下端、电容Cl的上端、半桥驱动集成电路IR2153的VCC端汇接，二极管D5的负端与半桥驱动集成电路IR2153的VB端、电容C3的上端汇接。4.根据权利要求1所述的一种直流功率变换电路，其特征在于:开关管电路由电容C5、C6、M0S场效应开关管T1、T2组成，电容C5的上端与电容C6的下端、开关电容电路二极管D2的正端、二极管D4的负端汇接，电容C5的下端与输入直流电源的负端、电容Cl、C2、C4的下端、半桥驱动集成电路IR2153的COM端、MOS场效应开关管T2的源极S端、开关电容电路二极管D3、D4的正端、电容C8的下端、负载的下端及地汇接，电容C6的上端与电阻Rl的上端、电容C4的上端、输入直流电源的正端、变频控制电路的输入端、MOS场效应开关管Tl的漏极D端汇接，电容C6的下端与电容C5的上端、开关电容电路二极管D2的正端、二极管D4的负端汇接，MOS场效应开关管Tl的栅极G端与半桥驱动集成电路IR2153的HO端相接，MOS场效应开关管TI的漏极D端与电容C6的上端、电阻Rl的上端、电容C4的上端、输入直流电源的正端、变频控制电路的输入端汇接，MOS场效应开关管Tl的源极S端与MOS场效应开关管T2的漏极D端、开关电容电路电容C7的左端相接，MOS场效应开关管T2的栅极G端与半桥驱动集成电路IR2153的LO端相接，MOS场效应开关管T2的源极S端与电容C5的下端、输入直流电源的负端、电容C1、C2、C4的下端、半桥驱动集成电路IR2153的COM端、开关电容电路二极管D3、D4的正端、电容C8的下端、负载的下端及地汇接，MOS场效应开关管T2的漏极D端与MOS场效应开关管Tl的源极S端、开关电容电路电容C7的左端相接。5.根据权利要求1所述的一种直流功率变换电路，其特征在于:开关电容电路由电容?7、二极管01、02、03、04、电感1^、电容08组成，电容07的左端与顯3场效应开关管了2的漏极0端、MOS场效应开关管Tl的源极S端汇接，电容C7的右端与二极管Dl的正端、二极管D3的负端汇接，二极管Dl的正端与电容C7的右端、二极管D3的负端汇接，二极管Dl的负端与二极管D2的负端、电感L的左端汇接，二极管D2的正端与电容C6的下端、电容C5的上端汇接，二极管D2的负端与二极管Dl的负端、电感L的左端汇接，二极管D3的正端与MOS场效应开关管T2的源极S端、电容C5的下端、输入直流电源的负端、电容Cl、C2、C4的下端、半桥驱动集成电路IR2153的COM端、二极管D4的正端、电容CS的下端、负载的下端及地汇接，二极管D3的负端与电容C7的左端、二极管Dl的正端汇接，二极管D4的正端与MOS场效应开关管T2的源极S端、电容C5的下端、输入直流电源的负端、电容C1、C2、C4的下端、半桥驱动集成电路IR2153的COM端、二极管D3的正端、电容CS的下端、负载的下端汇接，二极管D4的负端与二极管D2的正端、电容C6的下端、电容C5的上端汇接，电感L的左端与二极管D1、D2的负端相接，电感L的右端与电容C8的上端、负载的上端汇接，电容C8的上端与电感L的右端、负载的上端汇接，电容C8的下端与MOS场效应开关管T2的源极S端、电容C5的下端、输入直流电源的负端、电容Cl、C2、C4的下端、半桥驱动集成电路IR2153的COM端、二极管D3、D4的正端、负载的下端及地汇接。6.根据权利要求1所述的一种直流功率变换电路，其特征在于:变频控制电路的输入端与输入直流电源的正极、电阻Rl的上端、电容C4、C6的上端、M0S场效应开关管Tl的漏极D端汇接，变频控制电路的输出端与电阻R2的下端、电容C2的上端、半桥驱动集成电路IR215 3的CT端汇接。
【专利摘要】本实用新型公开了一种直流功率变换电路，包括输入直流电源、开关管驱动电路、开关管电路、开关电容电路和变频控制电路，以开关电容电路为基础，通过两个互补的方波脉冲信号，控制两个MOS场效应开关管的导通与截止，控制开关电容的充电与放电，并使得电路输出端所加小电感中通过的电流线性变化，同时对输出端滤波电容两端电压进行控制，最终负载上得到稳定的直流电压，电路输入与输出之间未采用电气隔离，通过改变两个互补的方波脉冲信号调整电路的变压比，电路中未使用大电感，而是通过开关电容及电路中所加的小电感使得两个MOS场效应开关管处于零电流开关切换状态，电路使用MOS工艺，尺寸小，功耗低，电路的功率密度高，电路制作工艺过程简单，易于大规模集成。
【IPC分类】H02M3/07
【公开号】CN205377659
【申请号】CN201620138772
【发明人】马建如
【申请人】常州信息职业技术学院
【公开日】2016年7月6日
【申请日】2016年2月19日