简化型正输出罗氏变换器

简化型正输出罗氏变换器

摘要：因为元器件寄生参数的影响，输出电压和DC／DC变换器功率传输效率受到限制。而电压举升技术正是一种能改善DC／DC变换器特性的好方法。通过长时期的调查研究，它已在DC／DC变换器技术上得到成功的应用[1－6]。简化型正输出罗氏变换器是新型DC／DC升压型变换器的一个系列，它是在Zeta变换器上用先进的电压举升技术开发出来的。这些具有高功率密度、高效率和简易价廉结构的变换器能完成从正到正的DC／DC升压变换。

关键词：电压举升技术罗氏变换器

Simplified PosiTIve Output Luo Converters

Keywords:Voltage lift technique Luo－ converter

　

1引言

　　简化型正输出罗氏变换器是新型DC／DC升压型变换器的一个系列，它是在Zeta变换器上用先进的电压举升技术开发出来的。这些具有高功率密度、高效率和简易价廉结构的变换器能完成从正到正的DC／DC升压变换。图1－图5所示的五种电路是：基本电路（Zeta变换器）、自举电路、复举电路和多举（如：三举和四举等）电路。在这些图中开关S是P沟道功率MOSFET器件（PMOS）。它们被重复频率f和导通占空比k的脉宽调制（PWM）信号所驱动[7－10]。所有电路中的负载都是电阻，也就是R=VO／IO，电压和电流的规定方向标在图上。假设所有元器件都是理想的和所有电容的容量都是足够地大，同样假设所有电路都是工作在连续导电模式。输出电压和电流标为VO和IO；输入电压和电流标为VI和II。2基本电路（Zeta变换器）

　　基本电路如图1所示。它是六种DC／DC变换器中的一种，即Zeta变换器。

图1基本电路

3自举电路

　　自举电路如图2所示。它是从基本电路推导出来的。

4复举电路

图2自举电路

　　复举电路如图3所示。它是从自举电路推导出来的。电容C2的作用是把电容C的电压VC举高一个电源电压VI值。电感L1的作用像可折迭梯子（电容C2）的活动接头，在开关关断时把电容电压VC抬高。

图3复举电路

5多举电路

　　在复举电路中多次重复使用（L1－C2－D2）这一部分电路就可以构成多举电路。如图4所示的三举电路。电容C2和C3的作用是把电容C两端的电压VC举高二倍电源电压。电感L1和L2的作用像可折迭梯子（电容C2和C3）的活动接头，在开关关断时把电容电压VC抬高。

图4三举电路

电流平均值是：

四举电路如图5所示。电容C2、C3和C4的作用是把电容C两端的电压VC举高电源电压的三倍（3VI）。电感L1、L2和L3的作用像可折迭梯子（电容C2、C3和C4）的活动接头，在开关关断时把电容电压VC抬高。

图5四举电路

图6高效宽可调高压稳压电源

6高效宽可调高压稳压电源

　　推荐的高效宽可调高压稳压电源如图6所示。简易型正输出罗氏变换器通过PWM集成控制芯片（TL494）闭环后，就能得到这个电源。它的输出电压基本上是纹波非常小的直流电压，并能在很宽范围内调节。输入24V直流电压时，输出直流电压VO值可在98V到847V之间调节。实际测试所得数据证明，其效率可高达95％和源效应比率大约为0.001，负载效应比率大约为0.005。

参考文献

因较多，从略，必要时请与编辑部联系