一种BOOST变换器及其防差模浪涌保护电路

摘要

本发明公开了一种BOOST变换器及其防差模浪涌保护电路，该BOOST变换器连接于直流电源且用于对直流电源输入的电压进行升压，该BOOST变换器包括输出滤波电容，该防差模浪涌保护电路包括：用于将直流电源输入的负向浪涌能量旁路掉的第一部分；及用于将直流电源输入的正向浪涌能量导入到输出滤波电容以使所述输出滤波电容吸收掉该正向浪涌能量的第二部分。实施本发明的技术方案，由于防差模浪涌保护电路的第一部分能将直流电源输入的负向浪涌能量旁路掉；防差模浪涌保护电路的第二部分能将直流电源输入的正向浪涌能量导入到输出滤波电容以使输出滤波电容吸收掉该正向浪涌能量。因此，该防差模浪涌保护电路能简单、有效地实现防差模浪涌的保护。

权利要求

1.一种BOOST变换器的防差模浪涌保护电路，所述BOOST变换器连接于直流电源且用于对直流电源输入的电压进行升压，且所述BOOST变换器包括输出滤波电容，其特征在于，所述防差模浪涌保护电路包括：用于将直流电源输入的负向浪涌能量旁路掉的第一部分；及

用于将直流电源输入的正向浪涌能量导入到输出滤波电容以使所述输出滤波电容吸收掉该正向浪涌能量的第二部分；

其中所述第一部分的第一端连接所述直流电源的正端，所述第一部分的第二端连接所述直流电源的负端；

所述第二部分的第一端连接所述直流电源的正端，所述第二部分的第二端连接所述输出滤波电容的正极。

2.根据权利要求1所述的防差模浪涌保护电路，其特征在于，所述第一部分为第一二极管，且所述第一二极管的负极连接所述直流电源的正端，所述第一二极管的正极连接所述直流电源的负端。

3.根据权利要求1所述的防差模浪涌保护电路，其特征在于，所述第一部分为相并联的至少两个第一二极管，且所述至少两个第一二极管的负极均连接所述直流电源的正端，所述至少两个第一二极管的正极均连接所述直流电源的负端。

4.根据权利要求1所述的防差模浪涌保护电路，其特征在于，所述第一部分包括第一二极管和第一电阻，且所述第一二极管的负极连接所述直流电源的正端，所述第一二极管的正极通过所述第一电阻连接所述直流电源的负端。

5.根据权利要求1所述的防差模浪涌保护电路，其特征在于，所述第一部分包括第一二极管和第一电感，且所述第一二极管的负极连接所述直流电源的正端，所述第一二极管的正极通过所述第一电感连接所述直流电源的负端。

6.根据权利要求1所述的防差模浪涌保护电路，其特征在于，所述第一部分包括第一二极管和第一电容，且所述第一二极管的负极连接所述直流电源的正端，所述第一二极管的正极通过所述第一电容连接所述直流电源的负端。

7.根据权利要求1至6任一项所述的防差模浪涌保护电路，其特征在于，所述第二部分为第二二极管，且所述第二二极管的正极连接所述直流电源的正端，所述第二二极管的负极连接所述输出滤波电容的正极。

8.根据权利要求1至6任一项所述的防差模浪涌保护电路，其特征在于，所述第二部分为相并联的至少两个第二二极管，且所述至少两个第二二极管的正极连接所述直流电源的正端，所述至少两个第二二极管的负极连接所述输出滤波电容的正极。

9.根据权利要求1至6任一项所述的防差模浪涌保护电路，其特征在于，所述第二部分包括第二二极管和第二电阻，且所述第二二极管的正极连接直流电源的正端，所述第二二极管的负极通过所述第二电阻连接所述输出滤波电容的正极。

10.根据权利要求1至6任一项所述的防差模浪涌保护电路，其特征在于，所述第二部分包括第二二极管和第二电感，且所述第二二极管的正极连接所述直流电源的正端，所述第二二极管的负极通过所述第二电感连接所述输出滤波电容的正极。

11.一种BOOST变换器，其特征在于，包括权利要求1-10中任一项所述的防差模浪涌保护电路。

说明书

一种BOOST变换器及其防差模浪涌保护电路

技术领域

[0001] 本发明涉及电源保护，尤其涉及一种BOOST变换器及其防差模浪涌保护电路。

背景技术

[0002] BOOST变换器在各种电源中应用广泛，如图1所示，BOOST变换器连接于直流电源（电池）且用于对直流电源输入的电压进行升压，传统的BOOST拓扑由电感L、MOS管S、二极管D、电容C和负载电阻R连接而成，其中，电感L的一端连接直流电源的正端，电感L的另一端分别连接二极管D的正极和MOS管S的漏极，二极管D的负极连接电容C的正极，电容C的负极和MOS管S的源极连接直流电源的负端，负载电容R与电容C并联。在很多应用场合，BOOST变换器需要有防差模浪涌保护功能，对于传统的BOOST变换器通常在其两输入端之间并联压敏电阻等方法来进行输入差模浪涌保护，但在实际应用中由于压敏电阻固有的特性，浪涌电压在压敏上的残压仍然很高，此方案往往起不到防护的作用。

发明内容

[0003] 本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述压敏电阻不能有效地进行防差模浪涌保护的缺陷，提供一种简单、有效的BOOST变换器的防差模浪涌保护电路。

[0004] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种BOOST变换器的防差模浪涌保护电路，所述BOOST变换器连接于直流电源且用于对直流电源输入的电压进行升压，且所述BOOST变换器包括输出滤波电容，所述防差模浪涌保护电路包括：

[0005] 用于将直流电源输入的负向浪涌能量旁路掉的第一部分；及

[0006] 用于将直流电源输入的正向浪涌能量导入到输出滤波电容以使所述输出滤波电容吸收掉该正向浪涌能量的第二部分。

[0007] 在本发明所述的防差模浪涌保护电路中，所述第一部分为第一二极管，且所述第一二极管的负极连接所述直流电源的正端，所述第一二极管的正极连接所述直流电源的负端。

[0008] 在本发明所述的防差模浪涌保护电路中，所述第一部分为相并联的至少两个第一二极管，且所述至少两个第一二极管的负极均连接所述直流电源的正端，所述至少两个第一二极管的正极均连接所述直流电源的负端。

[0009] 在本发明所述的防差模浪涌保护电路中，所述第一部分包括第一二极管和第一电阻，且所述第一二极管的负极连接所述直流电源的正端，所述第一二极管的正极通过所述第一电阻连接所述直流电源的负端。

[0010] 在本发明所述的防差模浪涌保护电路中，所述第一部分包括第一二极管和第一电感，且所述第一二极管的负极连接所述直流电源的正端，所述第一二极管的正极通过所述第一电感连接所述直流电源的负端。

[0011] 在本发明所述的防差模浪涌保护电路中，所述第一部分包括第一二极管和第一电容，且所述第一二极管的负极连接所述直流电源的正端，所述第一二极管的正极通过所述第一电容连接所述直流电源的负端。

[0012] 在本发明所述的防差模浪涌保护电路中，所述第二部分为第二二极管，且所述第二二极管的正极连接所述直流电源的正端，所述第二二极管的负极连接所述输出滤波电容的正极。

[0013] 在本发明所述的防差模浪涌保护电路中，所述第二部分为相并联的至少两个第二二极管，且所述至少两个第二二极管的正极连接所述直流电源的正端，所述至少两个第二二极管的负极连接所述输出滤波电容的正极。

[0014] 在本发明所述的防差模浪涌保护电路中，所述第二部分包括第二二极管和第二电阻，且所述第二二极管的正极连接直流电源的正端，所述第二二极管的负极通过所述第二电阻连接所述输出滤波电容的正极。

[0015] 在本发明所述的防差模浪涌保护电路中，所述第二部分包括第二二极管和第二电感，且所述第二二极管的正极连接所述直流电源的正端，所述第二二极管的负极通过所述第二电感连接所述输出滤波电容的正极。

[0016] 本发明还构造一种BOOST变换器，包括以上所述的防差模浪涌保护电路。

[0017] 实施本发明的技术方案，由于防差模浪涌保护电路的第一部分能将直流电源输入的负向浪涌能量旁路掉；防差模浪涌保护电路的第二部分能将直流电源输入的正向浪涌能量导入到输出滤波电容以使输出滤波电容吸收掉该正向浪涌能量。因此，该防差模浪涌保护电路能简单、有效地实现防差模浪涌的保护。

附图说明

[0018] 下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

[0019] 图1是传统的BOOST变换器的电路图；

[0020] 图2是本发明带防差模浪涌保护电路的BOOST变换器实施例一的逻辑图；

[0021] 图3是本发明带防差模浪涌保护电路的BOOST变换器实施例二的电路图；

[0022] 图4是本发明带防差模浪涌保护电路的BOOST变换器实施例三的电路图；

[0023] 图5是本发明带防差模浪涌保护电路的BOOST变换器实施例四的电路图；

[0024] 图6是本发明带防差模浪涌保护电路的BOOST变换器实施例五的电路图；

[0025] 图7是本发明带防差模浪涌保护电路的BOOST变换器实施例六的电路图。

具体实施方式

[0026] 如图2所示，在本发明BOOST变换器实施例一中，首先说明的是，BOOST变换器连接于直流电源（电池）且用于对直流电源输入的电压进行升压，该BOOST 变换器包括储能电感L、二极管D、输出滤波电容C、MOS管S和负载电阻R，且储能电感L的一端连接直流电源的正端，储能电感L的另一端连接二极管D的正极和MOS管的漏极，二极管D的负极连接输出滤波电容C的正极，输出滤波电容C的负极和MOS管S的源极连接直流电源的负端，负载电阻R并联在输出滤波电容C的两端。另外，尤其说明的是，也即本发明的改进点为：该BOOST变换器还包括防差模浪涌保护电路10，且该防差模浪涌保护电路包括第一部分11和第二部分12，其中，第一部分11用于将直流电源输入的负向浪涌能量旁路掉；第二部分12用于将直流电源输入的正向浪涌能量导入到输出滤波电容C以使输出滤波电容C吸收掉该正向浪涌能量。因此，该防差模浪涌保护电路能简单、有效地实现防差模浪涌的保护。

[0027] 如图3所示的本发明带防差模浪涌保护电路的BOOST变换器实施例二的电路图，该实施例的BOOST变换器相比实施例一，第一部分11具体为第一二极管D1，第二部分12具体为第二二极管D2，其它电路部分与实施例一相同。其中，第一二极管D1的负极连接直流电源的正端，第一二极管D1的正极连接直流电源的负端，第二二极管D2的正极连接直流电源的正端，第二二极管D2的负极连接输出滤波电容C的正极。下面说明该防差模浪涌保护电路的保护原理：当直流电源输入的负向浪涌出现时，第一二极管D1将该负向浪涌能量旁路掉，从而使该负向浪涌不会烧坏后面的电路；当流电源输入的正向浪涌出现时，第二二极管D2将该正向浪涌能量导入到输出滤波电容C以使输出滤波电容C吸收掉该正向浪涌能量，从而使该正向浪涌不会烧坏后面的电路，因此，该防差模浪涌保护电路能简单、有效地实现防差模浪涌的保护。

[0028] 如图4所示的本发明带防差模浪涌保护电路的BOOST变换器实施例三的电路图，首先说明的是，该实施例的BOOST变换器相比实施例一，第一部分11具体为相并联的两个第一二极管D1、D1′，第二部分12具体为相并联的两个第二二极管D2、D2′，其它电路部分与实施例一相同。其中，两个第一二极管D1、D1′的正极均连接直流电源的负端，两个第一二极管D1、D1′的负极均连接直流电源的正端；两个第二二极管D2、D2′的正极均连接直流电源的正端，两个第二二极管D2、D2′的负极均连接输出滤波电容C的正极。下面说明该防差模浪涌保护电路的保护原理：当直流电源输入的负向浪涌出现时，两个第一二极管D1、D1′将该负向浪涌能量旁路掉，从而使该负向浪涌不会烧坏后面的电路；当流电源输入的正向浪涌出现时，两个第二二极管D2、D2′将该正向浪涌能量导入到输出滤波电容C以使输出滤波电容C吸收掉该正向浪涌能量，从而使该正向浪涌不会烧坏后面的电路，因此，该防差模浪涌保护电路能简单、有效地实现防差模浪涌的保护。

[0029] 还应当说明的是，在上面的实施例中，两个第一二极管D1、D1′、两个第二二极管D2、D2′可由整流桥堆DR来实现，也可由分离的二极管通过搭建来实现。另外，还需说明的是，上述实施例仅示出了两个相并联的第一二极管D1、D1′和两个相并联的第二二极管D2、D2′，当然，这只是本发明其中的一个实施例，在其他实施例中，相并联的第一二极管的数量和相并联的第二二极管的数量可为其它任意数。

[0030] 如图5所示的本发明带防差模浪涌保护电路的BOOST变换器实施例四的电路图，首先说明的是，该实施例的BOOST变换器相比图3所示的实施例二，所不同的仅是第一部分11，以下仅说明不同的部分，相同的部分不再赘述。在该实施例中，第一部分11包括第一二极管D1和第一电阻R1，且第一二极管D1的负极连接直流电源的正端，第一二极管D1的正极通过第一电阻R1连接直流电源的负端。实施该实施例的技术方案，相比实施例二，由于第一电阻R1可起限流的作用，所以第一二极管D1可选用过电流等级较低的二极管，以降低成本。

[0031] 如图6所示的本发明带防差模浪涌保护电路的BOOST变换器实施例五的电路图，首先说明的是，该实施例的BOOST变换器相比图3所示的实施例二，所不同的仅是第一部分11，以下仅说明不同的部分，相同的部分不再赘述。在该实施例中，第一部分11包括第一二极管D1和第一电感L1，且第一二极管D1的负极连接直流电源的正端，第一二极管D1的正极通过第一电感L1连接直流电源的负端。实施该实施例的技术方案，相比实施例二，第一电感L1可防止第一二极管D1上的浪涌电流过高，所以第一二极管D1可选用过电流等级较低的二极管。

[0032] 如图7所示的本发明带防差模浪涌保护电路的BOOST变换器实施例六的电路图，首先说明的是，该实施例的BOOST变换器相比图3所示的实施例二，所不同的仅是第一部分11，以下仅说明不同的部分，相同的部分不再赘述。在该实施例中，第一部分11包括第一二极管D1和第一电容C1，且第一二极管D1的负极连接直流电源的正端，第一二极管D1的正极通过第一电容C1连接直流电源的负端。实施该实施例的技术方案，相比实施例二，第一电容C1可防止第一二极管D1上的浪涌电压过高，所以第一二极管D1可选用过电流等级较低的二极管。

[0033] 另外，在本发明带防差模浪涌保护电路的BOOST变换器的其它实施例中，第二部分还可有以下两种变形：一、第二部分包括第二二极管D2和第二电阻，且第二二极管D2的正极连接直流电源的正端，第二二极管的负极通过第二电阻连接输出滤波电容C的正极；二、第二部分包括第二二极管D2和第二电感，且第二二极管D2的正极连接直流电源的正端，第二二极管D2的负极通过第二电感连接输出滤波电容C的正极。而且，第二部分的这两种变形及图4所示的第二部分的电路结构均可与图3至图7所示的任一实施例中的第一部分进行组合，这也在本发明的保护范围内。

[0034] 以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。