本實用新型涉及充電領(lǐng)域,尤其是涉及一種能契合快速充電技術(shù)中對寬電壓范圍輸入,寬電壓范圍輸出的升壓降壓變換器。
背景技術(shù):
隨著各種便攜式電子設(shè)備的普及,電子設(shè)備的續(xù)航是人們一直在解決的問題??焖俪潆娂夹g(shù)得到了較大的發(fā)展,逐漸提高了對充電速度的要求,增大充電電流成為快充充電技術(shù)的必然趨勢,在充電期間,便攜式電子設(shè)備通常連接到電源適配器,利用電源適配器將交流電力線電壓轉(zhuǎn)換為用于為電池充電的直流輸入電壓。并利用電源適配器中的buck/boost電路提高電流來對電子設(shè)備進行快速充電。傳統(tǒng)的buck/boost電路參考圖1,由四顆高頻MOS管Q7、Q8、Q9和Q10來實現(xiàn)升壓或降壓輸出,但高頻開關(guān)管會增加開關(guān)驅(qū)動電路的復雜性,高頻開關(guān)管在工作中的驅(qū)動損耗也遠高于低頻開關(guān)管,在開關(guān)頻率較高的情況下會降低系統(tǒng)的效率,同時傳統(tǒng)的buck/boost電路在需要進行直通需求(輸入電流等于輸出電流)時要另外增加直通電路。因此傳統(tǒng)的buck/boost電路不適合對電池大電流直流充電的快速充電方式。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
為克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點,本實用新型目的在于提供一種能契合快速充電技術(shù)中對寬電壓范圍輸入,寬電壓范圍輸出的升壓降壓變換器。
本實用新型通過以下技術(shù)措施實現(xiàn)的,一種升壓降壓變換器,包括輸入端和輸出端,所述輸入端并聯(lián)有MOS管Q3和MOS管Q4,所述MOS管Q3通過與MOS管Q5背靠背串聯(lián)后接輸出端,所述MOS管Q4通過與MOS管6背靠背串聯(lián)后接輸出端,所述MOS管Q3與MOS管Q5之間通過支路連接MOS管Q1,所述MOS管Q1通過與MOS管Q2背靠背串聯(lián)后接地,所述MOS管Q3與MOS管Q5之間的支路通過電感L連接在MOS管Q4與MOS管Q6之間的支路,所述輸出端還通過電容Co接地。
作為一種優(yōu)選方式,所述輸入端還通過電容Cin接地。
作為一種優(yōu)選方式,所述MOS管Q1和MOS管Q2為高頻開關(guān)管,所述MOS管Q3、MOS管Q4、MOS管Q5和MOS管Q6為低頻開關(guān)管。
本實用新型為高頻開關(guān)與低頻開關(guān)結(jié)合的開關(guān)型升壓降壓變換電路,在電路的組成中雖然比傳統(tǒng)的buck/boost電路多了兩顆開關(guān),但高頻開關(guān)減少了兩顆,降低了開關(guān)驅(qū)動電路的復雜性,減少了驅(qū)動損耗,在開關(guān)頻率較高的情況下可以提高了整個系統(tǒng)的效率,并在VOUT=VIN進行直通需求時(參考圖5)具有絕對優(yōu)勢。該電路不僅非常適合對電池大電流直流充電的快速充電方式,而且契合現(xiàn)有快速充電技術(shù)對寬電壓范圍輸入,寬電壓范圍輸出的要求。
附圖說明
圖1為傳統(tǒng)的buck/boost電路的電路原理圖。
圖2為本實用新型實施例的電路原理圖。
圖3為本實用新型實施例降壓時的工作原理圖。
圖4為本實用新型實施例升壓時的工作原理圖。
圖5為本實用新型實施例直流平衡時的工作原理圖。
具體實施方式
下面結(jié)合實施例并對照附圖對本實用新型作進一步詳細說明。
一種升壓降壓變換器,參考圖2至圖5,包括輸入端和輸出端,所述輸入端并聯(lián)有MOS管Q3和MOS管Q4,所述MOS管Q3通過與MOS管Q5背靠背串聯(lián)后接輸出端,所述MOS管Q4通過與MOS管6背靠背串聯(lián)后接輸出端,所述MOS管Q3與MOS管Q5之間通過支路連接MOS管Q1,所述MOS管Q1通過與MOS管Q2背靠背串聯(lián)后接地,所述MOS管Q3與MOS管Q5之間的支路通過電感L連接在MOS管Q4與MOS管Q6之間的支路,所述輸出端還通過電容Co接地。其中的MOS管Q1和MOS管Q2為高頻開關(guān)管,而MOS管Q3、MOS管Q4、MOS管Q5和MOS管Q6為低頻開關(guān)管。
這種變換器升壓和降壓的工作方法,包括如下步驟:
S1降壓工作.參考圖3中的電流方向,開通MOS管Q1、Q2,關(guān)閉MOS管Q4、Q5,開通MOS管Q3、Q6,由MOS管Q1,Q2,電感L和電容Co組成同步整流BUCK電路拓撲,實現(xiàn)由輸入端至輸出端的降壓過程;
S2升壓工作.參考圖4中的電流方向,開通MOS管Q1、Q2,關(guān)閉MOS管Q3、Q6,開通MOS管Q4、Q5,由MOS管Q1,Q2,電感L和電容Co組成同步整流BOOST電路拓撲,實現(xiàn)由輸入端至輸出端的升壓過程;
S3直流平衡.參考圖3中的電流方向,關(guān)閉MOS管Q1、Q2,開通MOS管Q3、Q4、Q5、Q6,實現(xiàn)由輸入到輸出的直通過程。
本升壓降壓變換器為高頻開關(guān)與低頻開關(guān)結(jié)合的開關(guān)型升壓降壓變換電路,在電路的組成中雖然比傳統(tǒng)的buck/boost電路多了兩顆開關(guān),但高頻開關(guān)減少了兩顆,降低了開關(guān)驅(qū)動電路的復雜性,減少了驅(qū)動損耗,在開關(guān)頻率較高的情況下可以提高了整個系統(tǒng)的效率,并在VOUT=VIN進行直通需求時(參考圖5)具有絕對優(yōu)勢。該電路不僅非常適合對電池大電流直流充電的快速充電方式,而且契合現(xiàn)有快速充電技術(shù)對寬電壓范圍輸入,寬電壓范圍輸出的要求。
表1
在一實施例的升壓降壓變換器,為了能更換輸入輸出,請參考圖2至圖5,在前面技術(shù)方案的基礎(chǔ)上具體還可以是,輸入端還通過電容Cin接地。從而當該電路的輸入端和輸出端進行置換后,由電容Cin代替電容Co的功能,也會具有相同的作用。
以上是對本實用新型升壓降壓變換器進行了闡述,用于幫助理解本實用新型,但本實用新型的實施方式并不受上述實施例的限制,任何未背離本實用新型原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化,均應為等效的置換方式,都包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。