專利名稱：直流一直流轉(zhuǎn)換器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種直流-直流轉(zhuǎn)換器，包括-輸入端子，用于將該轉(zhuǎn)換器連接到電壓電源上，-一個(gè)第一支路，與輸入端子中的一個(gè)相連接，包括一個(gè)電感元件和一個(gè)單向元件的串聯(lián)電路，-開(kāi)關(guān)裝置，包括至少兩個(gè)開(kāi)關(guān)元件，每一個(gè)開(kāi)關(guān)元件形成部分開(kāi)關(guān)支路，該開(kāi)關(guān)支路包括開(kāi)關(guān)元件和一個(gè)阻抗的串聯(lián)電路，所述的開(kāi)關(guān)支路以其第一端點(diǎn)與電感元件和單向元件之間的一點(diǎn)相連接，以其第二端點(diǎn)與輸入端子中的一個(gè)相連接，-一個(gè)控制電路，與開(kāi)關(guān)元件的控制電極相連接，用于使該開(kāi)關(guān)裝置變得輪流地導(dǎo)通和不導(dǎo)通，-一個(gè)電流傳感器，其配有與控制電路相連接的輸出端，該傳感器用于產(chǎn)生信號(hào)，該信號(hào)在工作期間出現(xiàn)在輸出端上，且該信號(hào)是通過(guò)開(kāi)關(guān)裝置的電流的一個(gè)度量。
這種直流-直流轉(zhuǎn)換器公開(kāi)在美國(guó)專利4,291,259中。在該公知的直流-直流轉(zhuǎn)換器中，開(kāi)關(guān)支路的阻抗由歐姆電阻形成。開(kāi)關(guān)支路中的歐姆電阻的阻抗值是這樣的，當(dāng)開(kāi)關(guān)元件在導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)，在每一個(gè)開(kāi)關(guān)支路中的電流是由開(kāi)關(guān)支路中的歐姆電阻的阻抗值決定的。結(jié)果，在不同的開(kāi)關(guān)支路中的電流之間有一個(gè)簡(jiǎn)單的關(guān)系。這使得通過(guò)控制開(kāi)關(guān)支路中的電流來(lái)控制通過(guò)開(kāi)關(guān)裝置的總電流變得可能。電流傳感器是由開(kāi)關(guān)支路中的電阻中的一個(gè)形成的，跨在電阻上的電壓形成的信號(hào)是通過(guò)開(kāi)關(guān)裝置的電流的度量。結(jié)果，控制電路依據(jù)與開(kāi)關(guān)元件中的一個(gè)以串聯(lián)方式連接的歐姆電阻上的電壓來(lái)控制所有的開(kāi)關(guān)元件的導(dǎo)通狀態(tài)。該公知的直流-直流轉(zhuǎn)換器的優(yōu)點(diǎn)是電流傳感器是以非常簡(jiǎn)單的方式構(gòu)造的。然而，公知的直流-直流轉(zhuǎn)換器的缺點(diǎn)是開(kāi)關(guān)支路中的歐姆電阻有比較高的阻抗值，在工作期間這些歐姆電阻會(huì)引起比較高的功率損耗。
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種直流-直流轉(zhuǎn)換器，其中通過(guò)開(kāi)關(guān)裝置的電流是受控的，并且，其中在工作期間，出現(xiàn)在開(kāi)關(guān)支路中的功率損耗比較小。
為了達(dá)到這個(gè)目的，根據(jù)本發(fā)明，如開(kāi)頭部分所描述的直流-直流轉(zhuǎn)換器的特征在于，開(kāi)關(guān)支路中的每一個(gè)阻抗通過(guò)信號(hào)支路連接到電流傳感器的輸出端，并且電流傳感器包括開(kāi)關(guān)支路和信號(hào)支路中的阻抗。
由于開(kāi)關(guān)支路中的每個(gè)阻抗是通過(guò)信號(hào)支路連接到電流傳感器的輸出端上的，電流傳感器的輸出端的信號(hào)是通過(guò)開(kāi)關(guān)裝置的總電流的度量，而不僅是開(kāi)關(guān)支路中的電流的度量。由于已測(cè)得通過(guò)開(kāi)關(guān)裝置的總電流，在不同的開(kāi)關(guān)支路中的電流之間的簡(jiǎn)單關(guān)系就不是必要的了。由于這個(gè)原因，開(kāi)關(guān)支路中的阻抗的阻抗值可以選擇得比較低，并且，工作期間，僅有比較小的功率損耗出現(xiàn)在這些阻抗中。當(dāng)開(kāi)關(guān)支路中的阻抗的阻抗值減小時(shí)，以及信號(hào)支路中的阻抗增加時(shí)，該功率損耗減小。
根據(jù)本發(fā)明，在一個(gè)比較簡(jiǎn)單的以及因而便宜的直流-直流轉(zhuǎn)換器的實(shí)施例中，開(kāi)關(guān)支路中的阻抗是由歐姆電阻形成的。
已發(fā)現(xiàn)為信號(hào)支路的每一個(gè)提供一個(gè)歐姆電阻是有利的。結(jié)果，直流-直流轉(zhuǎn)換器中的功率損耗進(jìn)一步減小了。
通過(guò)參照下面描述的實(shí)施例的闡述，本發(fā)明的這些和其它特征將會(huì)變得明顯。
在附圖中，

圖1圖示了根據(jù)本發(fā)明的直流-直流轉(zhuǎn)換器的一個(gè)實(shí)例。
在圖1中，K1和K2是輸入端子，用于將該轉(zhuǎn)換器連接到電壓電源上。輸入端子K1連接到線圈L1和二極管D1的串聯(lián)電路的第一端上，該串聯(lián)電路形成了這個(gè)實(shí)例的第一支路。線圈L1形成了一個(gè)電感元件，而二極管D1形成了一個(gè)單向元件。第一開(kāi)關(guān)支路是由開(kāi)關(guān)元件M1和歐姆電阻R2的串聯(lián)電路形成的，該支路將線圈L1和二極管D1之間的一點(diǎn)連接到輸入端子K2上。歐姆電阻R2形成了一個(gè)阻抗，該阻抗形成了第一開(kāi)關(guān)支路的部分。第二開(kāi)關(guān)支路是由開(kāi)關(guān)元件M2和歐姆電阻R3的串聯(lián)電路形成的，該支路也將線圈L1和二極管D1之間的一點(diǎn)連接到輸入端子K2上。歐姆電阻R3形成了一個(gè)阻抗，該阻抗形成了第二開(kāi)關(guān)支路的部分。在這個(gè)實(shí)例中，開(kāi)關(guān)元件M1和M2合起來(lái)形成開(kāi)關(guān)裝置。開(kāi)關(guān)元件M1和歐姆電阻R2的公共點(diǎn)通過(guò)歐姆電阻R4和歐姆電阻R5的串聯(lián)電路連接到開(kāi)關(guān)元件M2和歐姆電阻R3的公共點(diǎn)。歐姆電阻R2、R3、R4和R5合起來(lái)形成的電流傳感器用于產(chǎn)生作為通過(guò)該開(kāi)關(guān)裝置的電流的度量的信號(hào)，電流傳感器的輸出端是由歐姆電阻R4和R5的公共點(diǎn)形成的。電流傳感器的輸出端連接到電路部件SC的輸入端，在這個(gè)實(shí)例中，該電路部件SC形成一個(gè)控制電路用于使開(kāi)關(guān)裝置輪流地導(dǎo)通和不導(dǎo)通。為了這個(gè)目的，電路部件SC的第一輸出端連接到開(kāi)關(guān)元件M1的一個(gè)控制電極上，而電路部件SC的第二輸出端連接到開(kāi)關(guān)元件M2的一個(gè)控制電極上。第一支路的第二端點(diǎn)連接到該直流-直流轉(zhuǎn)換器的第一輸出端子K3上。第二輸出端子是由輸入端子K2形成的。輸出端子K3和K2通過(guò)電容器C1相互連接起來(lái)，該電容器C1起著緩沖電容器的作用。歐姆電阻R1也將兩輸出端子相互連接起來(lái)，并且是由該直流-直流轉(zhuǎn)換器饋給的負(fù)載的示意性表示。
圖1所示的實(shí)例的工作將在下面描述。
如果輸入端子K1和K2連接到提供DC電壓的電壓電源的電極上，那么通過(guò)電路部件SC使開(kāi)關(guān)元件M1和M2同時(shí)變得輪流地導(dǎo)通和不導(dǎo)通。結(jié)果，在線圈L1中產(chǎn)生了DC電流，當(dāng)開(kāi)關(guān)元件處于非導(dǎo)通時(shí)，該電流對(duì)電容器C1充電。電流傳感器的輸出端上出現(xiàn)一個(gè)電壓，該電壓是通過(guò)該開(kāi)關(guān)裝置的總電流的度量，或者換句話說(shuō)，是第一開(kāi)關(guān)支路和第二開(kāi)關(guān)支路中的電流的和。通過(guò)利用信號(hào)的占空度，電路部件SC使開(kāi)關(guān)元件變得導(dǎo)通和不導(dǎo)通，通過(guò)開(kāi)關(guān)裝置的總電流由電路部件SC控制以使其處于需要的水平。如果電阻R2和R3的阻抗選擇得非常低，這個(gè)電流控制也起作用。圖1所示的直流-直流轉(zhuǎn)換器的實(shí)際的實(shí)施例已得到了好的結(jié)果，其中，R2和R3使用了1歐姆的電阻，R4和R5使用了1K歐姆的電阻。
權(quán)利要求
1.一種直流-直流轉(zhuǎn)換器，包括-輸入端子，用于將該轉(zhuǎn)換器連接到電壓電源上，-一個(gè)第一支路，與輸入端子中的一個(gè)相連接，包括一個(gè)電感元件和一個(gè)單向元件的串聯(lián)電路，-開(kāi)關(guān)裝置，包括至少兩個(gè)開(kāi)關(guān)元件，每一個(gè)開(kāi)關(guān)元件形成部分開(kāi)關(guān)支路，該開(kāi)關(guān)支路包括該開(kāi)關(guān)元件和一個(gè)阻抗的串聯(lián)電路，所述的開(kāi)關(guān)支路以其第一端與該電感元件和單向元件之間的的一點(diǎn)相連接，以其第二端與輸入端子中的一個(gè)相連接，-一個(gè)控制電路，與該開(kāi)關(guān)元件的控制電極相連接，用于使該開(kāi)關(guān)裝置變得輪流地導(dǎo)通和不導(dǎo)通，-一個(gè)電流傳感器，其配有與該控制電路相連接的輸出端，該傳感器用于產(chǎn)生信號(hào)，該信號(hào)在工作期間出現(xiàn)在該輸出端上，且該信號(hào)是通過(guò)該開(kāi)關(guān)裝置的電流的一個(gè)度量，其特征在于該開(kāi)關(guān)支路中的阻抗的每一個(gè)通過(guò)一個(gè)信號(hào)支路連接到該電流傳感器的輸出端上，并且，該電流傳感器包括在該開(kāi)關(guān)支路和信號(hào)支路中的阻抗。
2.如權(quán)利要求1所述的一種直流-直流轉(zhuǎn)換器，其特征在于，該開(kāi)關(guān)支路中的阻抗是由歐姆電阻形成的。
3.如權(quán)利要求1或2所述的一種直流-直流轉(zhuǎn)換器，其特征在于每一個(gè)信號(hào)支路包括一個(gè)歐姆電阻。
全文摘要
在一種上變頻器中包括兩個(gè)并聯(lián)的開(kāi)關(guān)元件,通過(guò)這些開(kāi)關(guān)元件的總電流由包括四個(gè)歐姆電阻的電流傳感器測(cè)量,而且所述總電流是受控的以使其處于恒定的水平。在電流傳感器和開(kāi)關(guān)元件中的功率消耗可以保持在低的水平。
文檔編號(hào)H02M3/155GK1337083SQ00802627
公開(kāi)日2002年2月20日 申請(qǐng)日期2000年10月16日 優(yōu)先權(quán)日1999年11月9日
發(fā)明者J·H·維塞爾斯, W·H·M·蘭格斯拉格 申請(qǐng)人:皇家菲利浦電子有限公司