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一种BOOST电路

阅读：382发布：2023-12-30

专利汇可以提供一种BOOST电路专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型适用于电路领域，提供了一种BOOST电路，包括：存储直流电源提供的能量的储能电路；与所述储能电路连接的负载电路；与所述储能电路连接，控制所述储能电路存储能量或者向所述负载电路传递能量的开关电路；以及与所述开关电路连接，控制所述开关电路零电流开通和零电压关断的谐振电路。本实用新型通过开关控制储能电路是存储能量或者向负载电路传输能量来实现电压提升，通过谐振电路实现了开关电路的零电流开通和零电压关断，降低了开关的应力，降低开关电路的损耗和发热量，提高了电路的转换效率和寿命。，下面是一种BOOST电路专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种BOOST电路，其特征在于，所述BOOST电路包括：
存储直流电源提供的能量的储能电路；
与所述储能电路连接的负载电路；
与所述储能电路连接，控制所述储能电路存储能量或者向所述负载电路传递能量的开关电路；以及
与所述开关电路连接，控制所述开关电路零电流开通和零电压关断的谐振电路。
2.如权利要求1所述的BOOST电路，其特征在于，所述负载电路包括第一二极管D1和第三电容C3；
所述第三电容C3的一端与所述第一二极管D1的负端相连，另一端为输出电压的负端；
所述第一二极管D1的正端接所述储能电路。
3.如权利要求2所述的BOOST电路，其特征在于，所述谐振电路包括第二电感Lr、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4、第一电容C1和第二电容C2；
所述第二电感Lr的一端与所述储能电路相连，另一端与所述第二二极管D2正端相连；
所述第二二极管D2的负端与所述第三二极管D3的正端相连；
所述第三二极管D3的负端与所述第四二极管D4的正端相连；
所述第四二极管D4的负端与所述第一二极管D1的负端相连；
所述第一电容C1的一端与所述第二二极管D2的负端相连，另一端与直流电源的负端相连；
所述第二电容C2的一端与所述第三二极管D3的负端相连，另一端与所述第一二极管D1的正端相连。
4.如权利要求1所述的BOOST电路，其特征在于，所述开关电路包括第五二极管D5和开关管Q1；
所述第五二极管D5的负端与所述开关管Q1的集电极相连，正端与直流电源的负端相连；
所述开关管Q1的发射极与直流电源的负端相连，基极为开关控制端。
5.如权利要求2、3或4所述的BOOST电路，其特征在于，所述BOOST电路中的二极管为快速恢复二极管。

说明书全文

一种BOOST电路

技术领域

[0001] 本实用新型属于电路领域，尤其涉及一种BOOST电路。

背景技术

[0002] 在实际应用中经常会涉及到BOOST电路的设计。BOOST电路是一种开关直流升压电路，其主要应用在电力电子技术、开关电源技术、新能源技术等领域。

[0003] 目前，BOOST电路基本采用先对电感充电然后将电感存储的能量释放给电容的方案以实现电压的提升，但由于开关器件的损耗高，而且发热量较大，造成电路转换效率低，电路寿命短。实用新型内容

[0004] 本实用新型实施例提供一种BOOST电路，旨在解决现有的BOOST电路中开关器件的损耗高而且发热量较大，造成电路的转换效率较低，寿命短的问题。

[0005] 本实用新型实施例是这样实现的，一种BOOST电路，包括：

[0006] 存储直流电源提供的能量的储能电路；

[0007] 与所述储能电路连接的负载电路；

[0008] 与所述储能电路连接，控制所述储能电路存储能量或者向所述负载电路传递能量的开关电路；以及

[0009] 与所述开关电路连接，控制所述开关电路零电流开通和零电压关断的谐振电路。

[0010] 进一步地，所述第三电容C3的一端与所述第一二极管D1的负端相连，另一端为输出电压的负端；

[0011] 所述第一二极管D1的正端接所述储能电路。

[0012] 进一步地，所述谐振电路包括第二电感Lr、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4、第一电容C1和第二电容C2；

[0013] 所述第二电感Lr的一端与所述储能电路相连，另一端与所述第二二极管D2正端相连；

[0014] 所述第二二极管D2的负端与所述第三二极管D3的正端相连；

[0015] 所述第三二极管D3的负端与所述第四二极管D4的正端相连；

[0016] 所述第四二极管D4的负端与所述第一二极管D1的负端相连；

[0017] 所述第一电容C1的一端与所述第二二极管D2的负端相连，另一端与直流电源的负端相连；

[0018] 所述第二电容C2的一端与所述第三二极管D3的负端相连，另一端与所述第一二极管D1的正端相连。

[0019] 进一步地，所述开关电路包括第五二极管D5和开关管Q1；

[0020] 所述第五二极管D5的负端与所述开关管Q1的集电极相连，正端与直流电源的负端相连；

[0021] 所述开关管Q1的发射极与直流电源的负端相连，基极为开关控制端。

[0022] 进一步地，所述BOOST电路中的二极管为快速恢复二极管。

[0023] 本实用新型实施例通过开关控制储能电路是存储能量或者向负载电路传输能量来实现电压提升，通过谐振电路实现了开关电路的零电流开通和零电压关断，降低了开关的应力，降低开关电路的损耗和发热量，提高了电路的转换效率和寿命。附图说明

[0024] 图1是本实用新型实施例提供的BOOST电路的实现原理图；

[0025] 图2是本实用新型实施例提供的BOOST电路的电路结构图。

具体实施方式

[0026] 为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

[0027] 在本实用新型实施例中，通过谐振电路实现开关电路的零电流开通和零电压关断，使开关电路损耗更低，发热量更小，电路效率更高。

[0028] 图1示出了本实用新型实施例提供的BOOST电路的实现原理，为了便于说明，仅示出了与本实用新型实施例相关的部分。

[0029] 该BOOST电路包括储能电路11、谐振电路12、开关电路13和负载电路14。

[0030] 直流电源为储能电路11提供能量，储能电路11存储直流电源提供的能量。

[0031] 谐振电路12与开关电路13连接，实现开关电路13的零电流开通和零电压关断。

[0032] 开关电路13与储能电路11相连，控制储能电路11存储能量或者向负载电路14传递能量。

[0033] 负载电路14与储能电路11相连，存储能量而不泄放能量，以达到电压的升高。

[0034] 在工作时，开关电路13控制储能电路11接收直流电源的能量或者向负载电路14传递能量以实现电压的提升。谐振电路12实现开关电路13的零点流开通和零电压关断，使开关电路13中的开关管损耗更低，发热量更小，电路的效率更高。

[0035] 图2示出了本实用新型实施例提供的BOOST电路的电路结构，为了便于说明，仅示出了与本实用新型实施例相关的部分。

[0036] 储能电路11由第一电感L0构成，第一电感L0的一端与直流电源的正端相连，另一端与接负载电路14。

[0037] 谐振电路12包括第二电感Lr、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4、第一电容C1和第二电容C2。

[0038] 第二电感Lr的一端与第一二极管D1的正端相连，另一端与第二二极管D2的正端相连。

[0039] 第二二极管D2的负端与第三二极管D3的正端相连，第三二极管D3的负端与第四二极管D4的正端相连，第四二极管D4的负端与第一二极管D1的负端相连。

[0040] 第一电容C1的一端与第二二极管D2的负端相连，另一端与直流电源的负端相连。

[0041] 第二电容C2的一端与第一二极管D1的正端相连，另一端与第四二极管D4的正端相连。

[0042] 开关电路13包括第五二极管D5和开关管Q1。第五二极管D5主要作用是将开关管Q1钳位于负电压。

[0043] 第五二极管D5的正端与直流电源的负端相连，负端与第二二极管D2的正端相连。

[0044] 开关管Q1的集电极与第二二极管D2的正端相连，发射极与直流电源的负端相连，基极为开关管Q1的控制端。

[0045] 负载电路14包括第一二极管D1和第三电容C3。

[0046] 第三电容C3的一端与第一二极管D1的负端相连，另一端与直流电源的负端相连，第一二极管D1的正端接储能电路11。

[0047] 第一二极管D1的负端为输出电压的正端，输出电压的负端与直流电源的负端共用同一节点。

[0048] 在本实用新型实施例中，电路中的所有二极管均为快速恢复二极管，以便提高转换效率。

[0049] 当开关管Q1导通时，由于第一电感L0、第二电感Lr的电流不能突变，所以开关管Q1实现零电流开通。

[0050] 当第一二极管D1关断时，第二电感Lr和第一电容C1开始谐振。第二电感Lr的一端与第二电容C2相连，第二电容C2的另一端与第三二极管D3的负端相连，第三二极管D3的正端与第一电容C1的一端相连，第一电容C1的另一端与开关管Q1的发射级相连，开关管Q1的集电极与第二电感Lr的另一端相连构成第一阶段谐振回路，同时输入电压向第一电感L0传递能量。第一阶段的谐振为开关管Q1实现零电压关断提供条件。

[0051] 第一阶段谐振结束后，由于第二电感Lr中的电流不能突变，开始与第二电容C2进行第二阶段的谐振。当第二电感Lr中电流为零时，第二阶段的谐振结束。

[0052] 第二电感Lr的一端与第二电容C2的一端相连，第二电容C2的另一端与第三二极管D3的负端相连，第三二极管D3的正端与第二二极管D2的负端相连，第二二极管D2的正端与第二电感Lr的另一端相连构成第二阶段谐振回路，这个过程结束后恢复为正常的BOOST过程。

[0053] 当开关管Q1关断时，由于第二电感Lr中的电流不能突变，所以第二二极管D2导通。这时第一电容C1的端电压为零，第二电感Lr对其充电，实现了开关管Q1的零电压关断，当第二电感Lr中电流为零时这个过程结束，第一电感L0中的能量开始提供给负载电路14，由于第二电容C2充有下正上负的电压所以能量通过第二电容C2流经第四二极管D4，再由传输给第三电容C3，当第二电容C2的电压为零时恢复正常的BOOST回路过程，即通过第一二极管D1向第三电容C3传输能量。

[0054] 本实用新型实施例通过开关控制储能电路是存储能量或者向负载电路传输能量来实现电压提升，通过谐振电路实现了开关电路的零电流开通和零电压关断，降低了开关的应力，降低开关电路的损耗和发热量，提高了电路的转换效率和寿命。

[0055] 以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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