專利名稱：升壓變換器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及電壓轉(zhuǎn)換技術領域，特別涉及一種升壓變換器。
背景技術：
在對電子器件供電時，通常會將一較低的電壓進行升壓變換以實現(xiàn)對一較高電壓需求的電路進行供電，在這種供電電路中通常會使用升壓變換器來實現(xiàn)這一功能。如圖1所示，圖1是一種現(xiàn)有技術的升壓變換器，所述升壓變換器包括一直流電壓輸入端Vin、一直流電壓輸出端Vout、一保險管F101、一第一電感L101、一第二電感L102、一開關功率管Q101、一整流二極管DlOl和一濾波電容C102。所述第二電感L102與所述第一電感LlOl為耦合電感，前者與后者的匝數(shù)比為N。所述直流電壓輸入端Vin依序經(jīng)由所述保險管F101、所述第一電感L101、第二電感L102連接至整流二極管DlOl的陽極，整流二極管DlOl的陰極連接到所述直流電壓輸出端Vout。所述開關功率管QlOl的漏極連接在所述第一電感與第二電感之間，源極接地，柵極接收一驅(qū)動信號DRV。濾波電容C102 —端接地GND，另一端連接直流電壓輸出端Vout。所述升壓變換器的工作原理如下當開關功率管QlOl導通時，所述直流電壓輸入端Vin為第一電感LlOl充電儲能， 第一電感LlOl和第二電感L102產(chǎn)生感應電動勢。所述第一電感LlOl兩端的電壓為Vin， 所述第二電感L102兩端的電壓為N*Vin。由于第二電感L102的左端接地，因此右端電壓為-N*Vin，即整流二極管DlOl的陽極電壓為_N*Vin。當開關功率管QlOl關斷時，第一電感LlOl釋放能量，直流電壓輸出端Vout的達到電壓Vo，即整流二極管DlOl的陰極電壓為Vo。由上可知，整流二極管DlOl的陰極和陽極間的電壓差最大時為Vo+N*Vin。整流二極管DlOl的耐壓值需要大于Vo+N*Vin。因此上述升壓變換器對整流二極管DlOl的耐壓值要求較高，在選用整流二極管DlOl時，會面臨整流二極管DlOl的耐壓限制問題。其次，這種升壓變換器在所述開關功率管QlOl導通時，所述第二電感L102的左端電壓高于右端電壓，整流二極管DlOl截止，所述第二電感L102沒有處于一個回路中，不能進行電能的存儲，因此，電感利用率低。因此，如何設計出一種選件方便且耦合電感利用率高的升壓變換器是業(yè)界急需解決的課題。

實用新型內(nèi)容本實用新型主要解決的技術問題是如何設計出一種耦合電感利用率高和選件方便的升壓變換器。為解決上述技術問題，本實用新型采用的一個技術方案是提供一種升壓變換器， 所述升壓變換器包括開關元件、第一二極管、第二二極管、第一電感、第二電感、直流電壓輸入端和直流電壓輸出端；所述直流電壓輸入端與直流電壓輸出端之間依次連接所述第一電感、第二電感、第二二極管；所述第二二極管的陽極與第二電感連接，陰極與直流電壓輸出端連接；所述開關元件包括第一端部、第二端部和一用于控制所述第一端部與第二端部導通與關斷的第三端部，所述第一端部連接在第一電感與第二電感之間，所述第二端部接地， 所述第三端部用于接收驅(qū)動信號；所述第一二極管的陰極與所述第二二極管的陽極連接， 陽極接地。作為所述升壓變換器的進一步改進，所述升壓變換器還包括一濾波電容，所述濾波電容的一端與直流電壓輸出端連接，另一端接地。作為所述升壓變換器的進一步改進，所述升壓變換器的第二電感和第二二極管的陽極之間還包括一電容。作為所述升壓變換器的進一步改進，所述升壓器還進一步包括一限流電阻，所述限流電阻的一端與第一二極管的陽極連接，另一端接地。作為所述升壓變換器的進一步改進，所述升壓變換器進一步包括一連接于直流電壓輸入端和地之間的電容。作為所述升壓變換器的進一步改進，所述開關元件為場效應管，其第一端部為漏極，第二端部為源極，第三端部為柵極。作為所述升壓變換器的進一步改進，所述第一電感與第二電感為耦合電感，所述第一電感的同名端與直流電壓輸入端連接，異名端與第二電感的同名端連接，第二電感的異名端連接到上述第二二極管的陽極。相較于現(xiàn)有技術，本實用新型的升壓變換器進一步包括一第一二極管，所述第一二極管使得第二二極管的陽極電壓在所述開關元件導通時鉗位至地，大大降低第二二極管承受的電壓，使本實用新型升壓變換器選用元件成本低，使用方便。此外，所述第一二極管還使得第二電感在開關元件導通時形成回路，所述第二電感能夠在電能傳輸過程中存儲能量，提高電感利用率。因此，本實用新型的升壓變換器具有選件方便且電感利用率高的優(yōu)點ο

圖1是現(xiàn)有技術升壓變換器的電路示意圖；圖2是本實用新型的升壓變換器第一實施例的電路示意圖；圖3是本實用新型的升壓變換器第二實施例的電路示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型進行說明。請參閱圖2，圖2是本實用新型的升壓變換器第一實施例的電路示意圖。所述升壓變換器包括一直流電壓輸入端Vin、一直流電壓輸出端Vout、一保險管(未標識)、一開關元件Q1、一第一二極管D1、一第二二極管D2、一第一電容Cl、一第二電容C2、一第一電感Ll 和一第二電感L2。所述第二電感L2與所述第一電感Ll為耦合電感。所述第一電感Ll的同名端經(jīng)由上述保險管與直流電壓輸入端Vin連接，第一電感Ll的異名端與第二電感L2的同名端連接。第二電感L2的異名端經(jīng)由第一電容Cl連接到上述第二二極管D2的陽極。所述第二二極管D2的陰極連接到所述直流電壓輸出端Vout。所述第二二極管D2是一整流二極管。所述第一二極管Dl是一鉗位二極管，其陽極接地GND，陰極連接第二二極管D2的陽極。 所述第二電容C2是一濾波電容，其一端與第二二極管D2的陰極連接，另一端接地GND。所述開關元件Ql包括一第一端部、一第二端部和一用于控制所述第一端部與第二端部導通與關斷的第三端部。所述第一端部與第二電感L2的同名端連接，第二端部接地 GND，第三端部接收一驅(qū)動信號DRV。所述開關元件Ql的第三端部根據(jù)接收到的驅(qū)動信號 DRV對應控制第一端部與第二端部的導通與關斷。假設第二電感L2與第一電感Ll的線圈匝數(shù)比為N，所述升壓變換器的工作原理如下當所述開關元件Ql的第一端部與第二端部導通時，所述直流電壓輸入端Vin為第一電感Ll充電儲能，第一電感Ll和第二電感L2產(chǎn)生感應電動勢，所述第一電感Ll兩端的電壓為Vin，所述第二電感L2兩端的電壓為N*Vin。由于所述第二電感L2的同名端經(jīng)由開關元件Ql接地GND，因此所述第二電感L2異名端電壓為-N*Vin，此時所述第一二極管Dl的陽極電壓高于陰極電壓，第一二極管Dl導通。所述第二電感L2，第一電容Cl和第一整流二極管Dl形成一個回路，使所述第二電感L2在所述開關元件Ql導通時也能進行充電儲能， 提高所述第二電感L2的耦合效率。所述第一電容Cl用于把上述回路中的直流分量濾掉， 以防止回路中產(chǎn)生過電流。此外，由于所述第一二極管Dl導通，因此所述第二二極管D2的陽極被鉗位至地。當所述開關元件Ql的第一端部與第二端部關斷時，所述第一電感Ll和第二電感L2釋放電量，所述第一整流二極管Dl截止，此時，直流電壓輸出端Vout的電壓Vo = Vin+VL1+VL2, VLl為所述第一電感Ll上的電壓，VL2為所述第二電感L2上的電壓。由上可知，第二二極管D2的陰極和陽極間的電壓差最大時為Vo，因此所述第二二極管D2的耐壓只要達到Vo的電壓即可。相較于現(xiàn)有技術，本實用新型的升壓變換器進一步包括一第一二極管D1，所述第一二極管Dl使得第二二極管D2的陽極電壓在所述開關元件Ql導通時鉗位至地，大大降低第二二極管D2承受的電壓，使本實用新型升壓變換器選用元件成本低，使用方便。此外，所述第一二極管Dl還使得第二電感L2在開關元件Ql導通時形成回路，所述第二電感L2能夠在電能傳輸過程中存儲能量，提高電感利用率。因此，本實用新型的升壓變換器選件方便且電感利用率高。在本實施例中，所述開關元件Ql為N溝道場效應管，對應的所述開關元件Ql的第一端部為漏極，第二端部為源極，第三端部為柵極。當然也可以根據(jù)需要選用P溝道場效應管或者其它具有等同功用的元件。請參閱圖3，其是本實用新型的升壓變換器第二實施例的電路示意圖。第二實施例的升壓變換器與第一實施例的升壓變換器大致相同，主要區(qū)別在于，第二實施例的升壓變換器進一步包括一第三電容C13和一限流電阻R11。上述第三電容C13 —端經(jīng)由一保險管連接至一直流電壓輸入端Vin，另一端接地GND。上述限流電阻Rll —端連接一第一二極管 Dll的陽極，另一端接地GND。所述第三電容C13用于濾除直流電壓輸入端Vin輸入的電壓中的雜訊信號。所述限流電阻Rll用于在開關元件Qll導通時，起到限流保護的作用，提高升壓變換器的安全性
5和耐用性。本實用新型第一實施例和第二實施例的升壓變換器均可被用液晶顯示裝置的電路中，用于對液晶顯示裝置的直流電壓進行升壓變換。以上所述僅為本實用新型的實施例，并非因此限制本實用新型的專利范圍，凡是利用本實用新型說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的技術領域，均同理包括在本實用新型的專利保護范圍內(nèi)。
權利要求1.一種升壓變換器，其特征在于，包括開關元件、第一二極管、第二二極管、第一電感、 第二電感、直流電壓輸入端和直流電壓輸出端；所述直流電壓輸入端與直流電壓輸出端之間依次連接所述第一電感、第二電感、第二二極管；所述第二二極管的陽極與第二電感連接，陰極與直流電壓輸出端連接；所述開關元件包括第一端部、第二端部和一用于控制所述第一端部與第二端部導通與關斷的第三端部，所述第一端部連接在第一電感與第二電感之間，所述第二端部接地，所述第三端部用于接收驅(qū)動信號；所述第一二極管的陰極與所述第二二極管的陽極連接，陽極接地。
2.根據(jù)權利要求1所述的升壓變換器，其特征在于所述升壓變換器還包括一濾波電容，所述濾波電容的一端與直流電壓輸出端連接，另一端接地。
3.根據(jù)權利要求2所述的升壓變換器，其特征在于所述升壓變換器的第二電感和第二二極管的陽極之間還包括一電容。
4.根據(jù)權利要求3所述的升壓變換器，其特征在于所述升壓器還進一步包括一限流電阻，所述限流電阻的一端與第一二極管的陽極連接，另一端接地。
5.根據(jù)權利要求1所述的升壓變換器，其特征在于所述升壓變換器進一步包括一連接于直流電壓輸入端和地之間的電容。
6.根據(jù)權利要求1所述的升壓變換器，其特征在于所述開關元件為場效應管，其第一端部為漏極，第二端部為源極，第三端部為柵極。
7.根據(jù)權利要求1所述的升壓變換器，其特征在于所述第一電感與第二電感為耦合電感，所述第一電感的同名端與直流電壓輸入端連接，異名端與第二電感的同名端連接，第二電感的異名端連接到上述第二二極管的陽極。
專利摘要本實用新型提供一種升壓變換器，所述升壓變換器包括開關元件、第一二極管、第二二極管、第一電感、第二電感、直流電壓輸入端和直流電壓輸出端；所述直流電壓輸入端與直流電壓輸出端之間依次連接所述第一電感、第二電感、第二二極管；所述第二二極管的陽極與第二電感連接，陰極與直流電壓輸出端連接；所述開關元件包括一第一端部、一第二端部和一用于控制所述第一端部與第二端部導通與關斷的第三端部，所述第一端部連接在第一電感與第二電感之間，所述第二端部接地，所述第三端部接收一驅(qū)動信號；所述第一二極管的陰極與所述第二二極管的陽極連接，陽極接地。本實用新型升壓變換器具有使用方便和電感耦合效率高的優(yōu)點。
文檔編號H02M1/32GK202068327SQ20112016139
公開日2011年12月7日 申請日期2011年5月19日 優(yōu)先權日2011年5月19日
發(fā)明者高新明 申請人:深圳市華星光電技術有限公司