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

Abstract:Because of the effect of parasitic elements,the output voltage and transfer efficiency of DC/DC converters are limited.Voltage lift technique opens a good way to improve characteristics of DC/DC converters.Applying voltage lift technique for DC/DC converters,we create new DC/DC step－ up(boost)converters namely Positive Output Luo Converters.They are different from any other existing DC/DC step－ up converters and possess many advantages including the high output voltage with smooth ripples.These converters have been successfully used in high voltage regulated power supply and can be used in other high voltage projects.

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