专利名称:直流——直流变换器的制作方法
本实用新型属于开关电路领域，它特别适用于升高或降低直流电压的电子开关电路。
众所周知，现有的直流－－直流变换器在优化拓扑结构中，输入端串联的输入电感两端的电压与输出端串联的输出电感两端的电压相等，因此，可将两者耦合在同一磁芯上。当耦合电感被调至n＝k时，输出端纹波为0；当n＝1／k时，输入端纹波为0。这里n等于输入、输出电感比值的平方根，k为两电感的耦合系数(如图1所示，见1980年美国专利“直流——直流变换器”，专利号4184197)。然而，在实际工程中，要取得这样的效果，无论是调节磁芯的空气隙变动耦合系数k，还是调匝比变动n都不是件方便的事。因此，在1981年美国专利“Dc－To－Dc Converter Having Reduced Riqple Without Need for Adjustments” (专利号4274133)中对此结构进行了改进。它应用输入、输出电流纹波之比与输入、输出漏感比值成反比这一结论，即△ip／△is～Ls／Lp。在一端加入一电感，意味着加大了该端等效电感，从而使该端电流纹波降低。但是具有这种结构的变换器，若要求纹波达到很小则串入的电感值需足够大，这就直接影响了变换器的其它主要指标，如体积、效率等。
本实用新型的目的在于提出一种新结构的直流——直流变换器，使得具有这种新结构的直流——直流变换器经简单调整即可达到所要求的小纹波，甚至零纹波，并且对变换器的体积、重量、效率等指标只产生微小的影响。
本实用新型的设计构思应用了上述结论，即Δip／Δis～Ls／Lp。但采用了完全不同的技术手段。这就是设法减小一端的等效漏感，甚至为零，而使另一端的电流纹波减至很小，甚至为零。其基本作法是在同一磁芯上绕制输入电感L1、输出电感L2，使得耦合电感M满足条件M＞L1而在输入端另串入一个非耦合电感Lop，使Lop＝M－L1，这时则可使输出端电流纹波为零。当然在实际中，由于种种因素的影响，串入的非耦合电感不可能完全达到Lop＝M－L1，所以可能仍有一定的纹波。这时只要略加变动电感Lop，则可使其达到要求的低纹波或零纹波。在制作中，使L1尽量接近M，则Lop就为一小值。那么变换器的体积、效率等受到的影响将是极微小的。
同样，若想在输入端获得零纹波，在制作中使M＞L2，在输出端串联一非耦合的小电感Los，使Los＝M－L2，便可得到输入端的零纹波。
从上述所披露的本实用新型可知，具有该实用新型的直流——直流变换器只要通过简捷的调整，就能达到理想的输入或输出纹波。这同以前的调整耦合电感中磁芯空气隙，或电感匝数比值相比方便得多，同不调整的电路结构相比，其纹波能做得更小，并且由于串入的非耦合电感为一小值，所以对其它主要指标的影响比串入一足够大电感值的不调整电路结构相比也小得多。
附图1是由美国公布的优化拓扑直流－－直流变换器的电原理图。其输入、输出电感耦合在一起。
附图2a是本实用新型的电原理图。它在输出端串联所要求的电感Los使输入端得到零纹波；附图2b是其波形图。
附图3a是本实用新型的电原理图。它在输入端串联所要求的电感Lop使输出端得到零纹波；附图3b是其波形图。
下面结合附图3a的实施例对本实用新型作进一步描述。本实用新型的一个实施例是将该新结构用于开关电源装置(220Vac变到12V，2Adc)。图3a中，Vg由22Vac整流滤波而得，输入电感L1和输出电感L2耦合在同一磁芯上。电容C1跨接于耦合电感L1、L2的同名端，并在输入端串联一个非耦合电感Lop。开关器件S由一只三极管和一只二极管构成。利用CW3524集成脉宽调制器作为开关管的控制器件。实践结果表明，该装置输出端纹波峰——峰值不超过5mV。
权利要求
1.一种降低输出端电流纹波的直流--直流变换器，它由耦合电感器(L1、L2)、电容器(C1)及开关器件(S)所组成，其特征在于输入端串联有电感器(Lop)。
2.根据权利要求
1所述的直流——直流变换器，其特征在于所述的串联电感器(Lop)为可调电感器。
3.根据权利要求
1所述的直流——直流变换器，其特征在于所述的串联电感器的电感值为Lop＝M－L1。
4.一种降低输入端电流纹波的直流——直流变换器，它由耦合电感器(L1、L2)、电容器(C1)及开关器件(S)所组成，其特征在于输出端串联有电感器(Los)。
5.根据权利要求
4所述的直流——直流变换器，其特征在于所述的串联电感器(Los)为可调电感器。
6.根据权利要求
4所述的直流——直流变换器，其特征在于所述的串联电感器的电感值Los＝M－L2。
专利摘要
一种直流——直流变换器的新结构。该结构利用减小一端等效漏感可以减小另一端电流纹波的方法使纹波降低。甚至为零。它是在M＞L
文档编号H02M3/06GK86209418SQ86209418
公开日1988年6月8日 申请日期1986年11月17日
发明者梁霍, 程仁杰, 顾德仁 申请人:成都电讯工程学院导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan