专利名称：升压变换器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电压转换技术领域，特别涉及一种升压变换器。
背景技术：
在对电子器件供电时，通常会将一较低的电压进行升压变换以实现对一较高电压需求的电路进行供电，在这种供电电路中通常会使用升压变换器来实现这一功能。如图1所示，图1是一种现有技术的升压变换器，所述升压变换器包括一直流电压输入端Vin、一直流电压输出端Vout、一保险管F101、一第一电感L101、一第二电感L102、一开关功率管Q101、一整流二极管DlOl和一滤波电容C102。所述第二电感L102与所述第一电感LlOl为耦合电感，前者与后者的匝数比为N。所述直流电压输入端Vin依序经由所述保险管F101、所述第一电感L101、第二电感L102连接至整流二极管DlOl的阳极，整流二极管DlOl的阴极连接到所述直流电压输出端Vout。所述开关功率管QlOl的漏极连接在所述第一电感与第二电感之间，源极接地，栅极接收一驱动信号DRV。滤波电容C102 —端接地GND，另一端连接直流电压输出端Vout。所述升压变换器的工作原理如下当开关功率管QlOl导通时，所述直流电压输入端Vin为第一电感LlOl充电储能， 第一电感LlOl和第二电感L102产生感应电动势。所述第一电感LlOl两端的电压为Vin， 所述第二电感L102两端的电压为N*Vin。由于第二电感L102的左端接地，因此右端电压为-N*Vin，即整流二极管DlOl的阳极电压为_N*Vin。当开关功率管QlOl关断时，第一电感LlOl释放能量，直流电压输出端Vout的达到电压Vo，即整流二极管DlOl的阴极电压为Vo。由上可知，整流二极管DlOl的阴极和阳极间的电压差最大时为Vo+N*Vin。整流二极管DlOl的耐压值需要大于Vo+N*Vin。因此上述升压变换器对整流二极管DlOl的耐压值要求较高，在选用整流二极管DlOl时，会面临整流二极管DlOl的耐压限制问题。其次，这种升压变换器在所述开关功率管QlOl导通时，所述第二电感L102的左端电压高于右端电压，整流二极管DlOl截止，所述第二电感L102没有处于一个回路中，不能进行电能的存储，因此，电感利用率低。因此，如何设计出一种选件方便且耦合电感利用率高的升压变换器是业界急需解决的课题。
实用新型内容本实用新型主要解决的技术问题是如何设计出一种耦合电感利用率高和选件方便的升压变换器。为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是提供一种升压变换器， 所述升压变换器包括开关元件、第一二极管、第二二极管、第一电感、第二电感、直流电压输入端和直流电压输出端；所述直流电压输入端与直流电压输出端之间依次连接所述第一电感、第二电感、第二二极管；所述第二二极管的阳极与第二电感连接，阴极与直流电压输出端连接；所述开关元件包括第一端部、第二端部和一用于控制所述第一端部与第二端部导通与关断的第三端部，所述第一端部连接在第一电感与第二电感之间，所述第二端部接地， 所述第三端部用于接收驱动信号；所述第一二极管的阴极与所述第二二极管的阳极连接， 阳极接地。作为所述升压变换器的进一步改进，所述升压变换器还包括一滤波电容，所述滤波电容的一端与直流电压输出端连接，另一端接地。作为所述升压变换器的进一步改进，所述升压变换器的第二电感和第二二极管的阳极之间还包括一电容。作为所述升压变换器的进一步改进，所述升压器还进一步包括一限流电阻，所述限流电阻的一端与第一二极管的阳极连接，另一端接地。作为所述升压变换器的进一步改进，所述升压变换器进一步包括一连接于直流电压输入端和地之间的电容。作为所述升压变换器的进一步改进，所述开关元件为场效应管，其第一端部为漏极，第二端部为源极，第三端部为栅极。作为所述升压变换器的进一步改进，所述第一电感与第二电感为耦合电感，所述第一电感的同名端与直流电压输入端连接，异名端与第二电感的同名端连接，第二电感的异名端连接到上述第二二极管的阳极。相较于现有技术，本实用新型的升压变换器进一步包括一第一二极管，所述第一二极管使得第二二极管的阳极电压在所述开关元件导通时钳位至地，大大降低第二二极管承受的电压，使本实用新型升压变换器选用元件成本低，使用方便。此外，所述第一二极管还使得第二电感在开关元件导通时形成回路，所述第二电感能够在电能传输过程中存储能量，提高电感利用率。因此，本实用新型的升压变换器具有选件方便且电感利用率高的优点ο
图1是现有技术升压变换器的电路示意图；图2是本实用新型的升压变换器第一实施例的电路示意图；图3是本实用新型的升压变换器第二实施例的电路示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型进行说明。请参阅图2，图2是本实用新型的升压变换器第一实施例的电路示意图。所述升压变换器包括一直流电压输入端Vin、一直流电压输出端Vout、一保险管(未标识)、一开关元件Q1、一第一二极管D1、一第二二极管D2、一第一电容Cl、一第二电容C2、一第一电感Ll 和一第二电感L2。所述第二电感L2与所述第一电感Ll为耦合电感。所述第一电感Ll的同名端经由上述保险管与直流电压输入端Vin连接，第一电感Ll的异名端与第二电感L2的同名端连接。第二电感L2的异名端经由第一电容Cl连接到上述第二二极管D2的阳极。所述第二二极管D2的阴极连接到所述直流电压输出端Vout。所述第二二极管D2是一整流二极管。所述第一二极管Dl是一钳位二极管，其阳极接地GND，阴极连接第二二极管D2的阳极。 所述第二电容C2是一滤波电容，其一端与第二二极管D2的阴极连接，另一端接地GND。所述开关元件Ql包括一第一端部、一第二端部和一用于控制所述第一端部与第二端部导通与关断的第三端部。所述第一端部与第二电感L2的同名端连接，第二端部接地 GND，第三端部接收一驱动信号DRV。所述开关元件Ql的第三端部根据接收到的驱动信号 DRV对应控制第一端部与第二端部的导通与关断。假设第二电感L2与第一电感Ll的线圈匝数比为N，所述升压变换器的工作原理如下当所述开关元件Ql的第一端部与第二端部导通时，所述直流电压输入端Vin为第一电感Ll充电储能，第一电感Ll和第二电感L2产生感应电动势，所述第一电感Ll两端的电压为Vin，所述第二电感L2两端的电压为N*Vin。由于所述第二电感L2的同名端经由开关元件Ql接地GND，因此所述第二电感L2异名端电压为-N*Vin，此时所述第一二极管Dl的阳极电压高于阴极电压，第一二极管Dl导通。所述第二电感L2，第一电容Cl和第一整流二极管Dl形成一个回路，使所述第二电感L2在所述开关元件Ql导通时也能进行充电储能， 提高所述第二电感L2的耦合效率。所述第一电容Cl用于把上述回路中的直流分量滤掉， 以防止回路中产生过电流。此外，由于所述第一二极管Dl导通，因此所述第二二极管D2的阳极被钳位至地。当所述开关元件Ql的第一端部与第二端部关断时，所述第一电感Ll和第二电感L2释放电量，所述第一整流二极管Dl截止，此时，直流电压输出端Vout的电压Vo = Vin+VL1+VL2, VLl为所述第一电感Ll上的电压，VL2为所述第二电感L2上的电压。由上可知，第二二极管D2的阴极和阳极间的电压差最大时为Vo，因此所述第二二极管D2的耐压只要达到Vo的电压即可。相较于现有技术，本实用新型的升压变换器进一步包括一第一二极管D1，所述第一二极管Dl使得第二二极管D2的阳极电压在所述开关元件Ql导通时钳位至地，大大降低第二二极管D2承受的电压，使本实用新型升压变换器选用元件成本低，使用方便。此外，所述第一二极管Dl还使得第二电感L2在开关元件Ql导通时形成回路，所述第二电感L2能够在电能传输过程中存储能量，提高电感利用率。因此，本实用新型的升压变换器选件方便且电感利用率高。在本实施例中，所述开关元件Ql为N沟道场效应管，对应的所述开关元件Ql的第一端部为漏极，第二端部为源极，第三端部为栅极。当然也可以根据需要选用P沟道场效应管或者其它具有等同功用的元件。请参阅图3，其是本实用新型的升压变换器第二实施例的电路示意图。第二实施例的升压变换器与第一实施例的升压变换器大致相同，主要区别在于，第二实施例的升压变换器进一步包括一第三电容C13和一限流电阻R11。上述第三电容C13 —端经由一保险管连接至一直流电压输入端Vin，另一端接地GND。上述限流电阻Rll —端连接一第一二极管 Dll的阳极，另一端接地GND。所述第三电容C13用于滤除直流电压输入端Vin输入的电压中的杂讯信号。所述限流电阻Rll用于在开关元件Qll导通时，起到限流保护的作用，提高升压变换器的安全性
5和耐用性。本实用新型第一实施例和第二实施例的升压变换器均可被用液晶显示装置的电路中，用于对液晶显示装置的直流电压进行升压变换。以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
权利要求1.一种升压变换器，其特征在于，包括开关元件、第一二极管、第二二极管、第一电感、 第二电感、直流电压输入端和直流电压输出端；所述直流电压输入端与直流电压输出端之间依次连接所述第一电感、第二电感、第二二极管；所述第二二极管的阳极与第二电感连接，阴极与直流电压输出端连接；所述开关元件包括第一端部、第二端部和一用于控制所述第一端部与第二端部导通与关断的第三端部，所述第一端部连接在第一电感与第二电感之间，所述第二端部接地，所述第三端部用于接收驱动信号；所述第一二极管的阴极与所述第二二极管的阳极连接，阳极接地。
2.根据权利要求1所述的升压变换器，其特征在于所述升压变换器还包括一滤波电容，所述滤波电容的一端与直流电压输出端连接，另一端接地。
3.根据权利要求2所述的升压变换器，其特征在于所述升压变换器的第二电感和第二二极管的阳极之间还包括一电容。
4.根据权利要求3所述的升压变换器，其特征在于所述升压器还进一步包括一限流电阻，所述限流电阻的一端与第一二极管的阳极连接，另一端接地。
5.根据权利要求1所述的升压变换器，其特征在于所述升压变换器进一步包括一连接于直流电压输入端和地之间的电容。
6.根据权利要求1所述的升压变换器，其特征在于所述开关元件为场效应管，其第一端部为漏极，第二端部为源极，第三端部为栅极。
7.根据权利要求1所述的升压变换器，其特征在于所述第一电感与第二电感为耦合电感，所述第一电感的同名端与直流电压输入端连接，异名端与第二电感的同名端连接，第二电感的异名端连接到上述第二二极管的阳极。
专利摘要本实用新型提供一种升压变换器，所述升压变换器包括开关元件、第一二极管、第二二极管、第一电感、第二电感、直流电压输入端和直流电压输出端；所述直流电压输入端与直流电压输出端之间依次连接所述第一电感、第二电感、第二二极管；所述第二二极管的阳极与第二电感连接，阴极与直流电压输出端连接；所述开关元件包括一第一端部、一第二端部和一用于控制所述第一端部与第二端部导通与关断的第三端部，所述第一端部连接在第一电感与第二电感之间，所述第二端部接地，所述第三端部接收一驱动信号；所述第一二极管的阴极与所述第二二极管的阳极连接，阳极接地。本实用新型升压变换器具有使用方便和电感耦合效率高的优点。
文档编号H02M1/32GK202068327SQ20112016139
公开日2011年12月7日 申请日期2011年5月19日 优先权日2011年5月19日
发明者高新明 申请人:深圳市华星光电技术有限公司