一種增量DC/DC變換器制造技術

本實用新型專利技術為一種增量DC/DC變換器，屬于直流電源電壓變換技術領域。若直流電源的電壓較高，可取該直流電源的一部分電壓進行DC/DC變換，與未變換的那一部分直流電源電壓正向迭加后向用電器具供電。該技術可用于光伏新能源發電、AC/DC變換等，在數據中心、地鐵燈箱廣告可具體應用。本實用新型專利技術設計的增量DC/DC變換器，電路簡單，既可以使用現有的集成電路，也不需要選取較高耐壓的功率元件，降低了成本，便于制作成系列化商品模塊；實踐證明還提高了電路變換效率，可靠性也得以增強。

【技術實現步驟摘要】

本技術為一種增量DC/DC變換器，屬于直流電源電壓變換
若直流電源的電壓較高，可取該直流電源的一部分電壓進行DC/DC變換，與未變換的那一部分直流電源電壓正向迭加后向用電器具供電。該技術可用于光伏新能源發電、AC/DC變換等，在數據中心、燈箱廣告等等都可應用。
技術介紹
直流電源電壓變換習慣稱為DC/DC變換，特別是小功率、低電壓DC/DC變換技術已很成熟，為簡化電路設計，商家推出了很多集成電路，可是這些集成電路普遍耐壓不高，一般只有30~40伏，個別的耐壓能達到70伏，但價格很高。對于較高電壓的DC/DC變換，例如100伏以上，這些集成電路易被較高電壓擊穿而無法使用。雖說可全部采用分立元件來設計DC/DC變換電路，但選取較高耐壓的功率元件及其它元器件也會增高成本。需要尋求一種新的電路設計來解決這個問題。
技術實現思路
本技術取直流電源的一部分電壓進行DC/DC變換，例如把這部分電壓限制在30~40伏以下，則仍可使用商家推出的集成電路，與未參與變換的那一部分直流電源電壓正向迭加后向用電器具供電。如果以未參與DC/DC變換的那一部分直流電源電壓作基礎，把參與DC/DC變換的這部分電壓視作“增量”電壓，則本技術可命名為“增量DC/DC變換”。本技術的特征是：這種增量DC/DC變換器，可對電壓較高的直流電源進行電壓變換，取該直流電源的一部分電壓進行DC/DC變換，與未變換的那一部分電壓正向迭加后向用電器具供電。1），進行DC/DC變換的直流電源Uin必須引出一個中間電極（2），只有該直流電源Uin的正極（1）和中間電極（2）之間的這部分電壓U1參與DC/DC變換，并且以中間電極（2）作為DC/DC變換電路零電位參考點；這個DC/DC變換電路為現有技術，可采用已有集成電路或全部采用分立元件來設計；而中間電極（2）和該直流電源Uin的負極（3）之間的那部分電壓U2不參與DC/DC變換。DC/DC變換后的正極輸出（6）為輸出電壓Uout的正極，該直流電源Uin的負極（3）亦是輸出電壓Uout的負極。2），取樣電阻R4和電阻R5串聯后必須跨接在輸出電壓Uout上，電阻R5上的分壓作為取樣電壓，才能反映了輸出電壓Uout的變化，才能將DC/DC變換后的輸出電壓與不參與DC/DC變換的那部分電壓U2正向迭加起來作為輸出電壓Uout。3），由PNP三極管V1、電阻R1~R5及負載電阻RL、穩壓管VD1、三端可調精密電壓基準N1組成除DC/DC變換電路之外的控制電路，其目的就是要得到一個控制點（4），與DC/DC變換電路的反饋控制點FB相連接。具體連接方式為：PNP三極管V1的發射極連接DC/DC變換后的電壓輸出端（6），三極管V1的集電極連接電阻R1的一端，電阻R1的另一端連接中間電極（2），三極管V1的集電極和電阻R1的連接點（4）連接DC/DC變換電路的反饋控制點FB；電阻R2的一端連接DC/DC變換后的電壓輸出端（6），電阻R2的另一端連接電阻R3的一端，電阻R2和電阻R3的串聯節點（5）連接三極管V1的基極，電阻R3的另一端連接穩壓管VD1的負極，穩壓管VD1的正極連接三端可調精密電壓基準N1的陰極K引腳，三端可調精密電壓基準N1的陽極A引腳連接直流電源B1的負極（3）；電阻R4的一端連接DC/DC變換后的電壓輸出端（6），電阻R4的另一端連接電阻R5的一端，電阻R4和電阻R5的串聯節點（7）連接三端可調精密電壓基準N1的參考R引腳。負載RL的一端連接DC/DC變換后的電壓輸出端（6），負載RL的另一端連接直流電源B1的負極（3）。本技術設計的增量DC/DC變換器，電路簡單，既可以使用現有的集成電路，也不需要選取較高耐壓的功率元件，降低了成本，便于制作成系列化商品模塊；實踐證明還提高了電路變換效率，可靠性也得以增強。通常用電器具需要直流穩壓電源供電，也有少數需要直流恒流供電（例如LED燈具）的，這些采用“增量DC/DC變換”都很容易實現。附圖說明圖1是本技術設計的直流電源輸入的增量DC/DC變換器示意圖。圖2是本技術設計的交流市電輸入的增量DC/DC變換器示意圖。圖3是本技術采用集成電路XL6010、穩壓輸出的增量DC/DC變換器一個實施例。具體實施方式下面結合實施例來解釋附圖和說明本技術的專利技術所在。圖1是本技術設計的以直流電源B1輸入的增量DC/DC變換器示意圖，這個“直流電源”B1可以是蓄電池或是光伏電池，它由多個單元電池串聯組成。其中（1）端為直流電源B1的正極，（3）端為直流電源B1的負極，（2）端為從直流電源B1中某兩個單元電池的串聯節點引出的電極，把該電極約定稱為“中間電極”。設（1）、（2）兩端的電壓為U1，（2）、（3）兩端的電壓為U2，如圖1上所示，則直流電源B1的電壓為Uin=U1+U2。作增量DC/DC變換時，僅電壓U1參與變換，而電壓U2不參與變換。電壓U1的值要取得較低，例如小于30~40伏，這樣便可使用商家推出的集成電路了。圖1中的方框A代表DC/DC變換的具體電路，它可以采用現有的集成電路，也可以是全部采用分立元件來設計DC/DC變換電路，由于它是現有技術，在這里用一個方框A來表示。方框A代表的DC/DC變換具體電路，有一個零電位參考點，這個零電位參考點為直流電源B1的中間電極（2），故方框A有一根接中間電極（2）的導線；另外要控制DC/DC變換后的電壓穩定，方框A還引出了一個反饋控制點“FB”。方框A代表的DC/DC變換具體電路，其電源由B1的正極（1）輸入，DC/DC變換后的電壓輸出端為（6）。此外圖1中余下的電路是本技術的技術特征，具體連接的方式為：PNP三極管V1的發射極連接DC/DC變換后的電壓輸出端（6），三極管V1的集電極連接電阻R1的一端，電阻R1的另一端連接中間電極（2），三極管V1的集電極和電阻R1的連接點（4）連接DC/DC變換電路的反饋控制點FB；電阻R2的一端連接DC/DC變換后的電壓輸出端（6），電阻R2的另一端連接電阻R3的一端，電阻R2和電阻R3的串聯節點（5）連接三極管V1的基極，電阻R3的另一端連接穩壓管VD1的負極，穩壓管VD1的正極連接三端可調精密電壓基準N1的陰極K引腳，三端可調精密電壓基準N1的陽極A引腳連接直流電源B1的負極（3）；電阻R4的一端連接DC/DC變換后的電壓輸出端（6），電阻R4的另一端連接電阻R5的一端，電阻R4和電阻R5的串聯節點（7）連接三端可調精密電壓基準N1的參考R引腳。負載RL的一端連接DC/DC變換后的電壓輸出端（6），負載RL的另一端連接直流電源B1的負極（3）。標號為N1的元件為TL431，是三端可調精密電壓基準，該元件有陰極K、陽極A和參考R三個引腳。按圖示接法，從陰極K處得到的電壓為UKA=2.5[1+（R4/R5）]伏。增加一個穩壓管VD1是為了幫助N1元件TL431能承受較高電壓本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種增量DC/DC變換器，可對電壓較高的直流電源進行電壓變換，其特征在于：取該直流電源的一部分電壓進行DC/DC變換，與未變換的那一部分電壓正向迭加后向用電器具供電；1）進行DC/DC變換的直流電源Uin設有一中間電極（2），所述直流電源Uin的正極（1）和中間電極（2）之間的這部分電壓U1參與DC/DC變換，并且以中間電極（2）作為DC/DC變換電路零電位參考點；而中間電極（2）和該直流電源Uin的負極（3）之間的那部分電壓U2不參與DC/DC變換；DC/DC變換后的正極輸出（6）與輸出電壓Uout的正極連接，所述直流電源Uin的負極（3）與輸出電壓Uout的負極連接；2）由PNP三極管V1、電阻R1~?R5及負載電阻RL、穩壓管VD1、三端可調精密電壓基準N1組成除DC/DC變換電路之外的控制電路；具體連接方式為：PNP三極管V1的發射極連接DC/DC變換后的電壓輸出端（6），三極管V1的集電極連接電阻R1的一端，電阻R1的另一端連接中間電極（2），三極管V1的集電極和電阻R1的連接點（4）連接DC/DC變換電路的反饋控制點FB；電阻R2的一端連接DC/DC變換后的電壓輸出端（6），電阻R2的另一端連接電阻R3的一端，電阻R2和電阻R3的串聯節點（5）連接三極管V1的基極，電阻R3的另一端連接穩壓管VD1的負極，穩壓管VD1的正極連接三端可調精密電壓基準N1的陰極K引腳，三端可調精密電壓基準N1的陽極A引腳連接直流電源B1的負極（3）；電阻R4的一端連接DC/DC變換后的電壓輸出端（6），電阻R4的另一端連接電阻R5的一端，電阻R4和電阻R5的串聯節點（7）連接三端可調精密電壓基準N1的參考R引腳；負載RL的一端連接DC/DC變換后的電壓輸出端（6），負載RL的另一端連接直流電源B1的負極（3）。...

【技術特征摘要】
1.一種增量DC/DC變換器，可對電壓較高的直流電源進行電壓變換，其特征在于：取該直流電源的一部分電壓進行DC/DC變換，與未變換的那一部分電壓正向迭加后向用電器具供電；
1）進行DC/DC變換的直流電源Uin設有一中間電極（2），所述直流電源Uin的正極（1）和中間電極（2）之間的這部分電壓U1參與DC/DC變換，并且以中間電極（2）作為DC/DC變換電路零電位參考點；而中間電極（2）和該直流電源Uin的負極（3）之間的那部分電壓U2不參與DC/DC變換；DC/DC變換后的正極輸出（6）與輸出電壓Uout的正極連接，所述直流電源Uin的負極（3）與輸出電壓Uout的負極連接；
2）由PNP三極管V1、電阻R1~R5及負載電阻RL、穩壓管VD1、三端可調精密電壓基準N1組成除DC/DC變換電路之外的控制電路；具體連接方式為：PNP三極管V1的發射極連接D...

【專利技術屬性】
技術研發人員：徐華，何曙光，朱艷平，陳星，
申請(專利權)人：深圳市華杰電氣技術有限公司，
類型：新型
國別省市：廣東;44