一种输出宽范围可调的变结构DC/DC变换器的制作方法

本实用新型属于变换器技术领域，具体涉及一种输出宽范围可调的变结构dc/dc变换器。

背景技术：

dc/dc转换器为转变输入电压后有效输出固定电压的电压转换器。dc/dc转换器分为三类：升压型dc/dc转换器、降压型dc/dc转换器以及升降压型dc/dc转换器,根据需求可采用三类控制，然而市面上各种的dc/dc转换器仍存在各种各样的问题。

如授权公告号为cn201710627702.6所公开的一种输出宽范围可调的变结构dc/dc变换器，其虽然实现了拓扑既能实现输出电压的宽范围调节，又能有效地实现分压和分流，减小系统的设计容量，但是并未解决现有dc/dc转换器存在的不能够快速的实现对电压的升降调节电压宽的范围，不能够实现对电路保护等的问题，为此我们提出一种输出宽范围可调的变结构dc/dc变换器。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种输出宽范围可调的变结构dc/dc变换器，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：包括直流输入电源，所述直流输入电源的一端电性连接有滤波模块，所述滤波模块的一端电性连接有转换器1，所述转换器1的上电性连接有转换器2，所述转换器2上电性连接有稳压模块，所述稳压模块的一端电性连接有直流输出电源，所述滤波模块和稳压模块上均电性连接有采样模块，所述采样模块内包括有电压采样模块、电流采样模块和温度采样模块，所述滤波模块和稳压模块上均电性连接有保护模块，所述保护模块内包括有短路切断模块、过载切断模块和故障检测模块。

优选的，所述转换器1采用的是buck模块，所述转换器2采用的是boost模块。

优选的，所述保护模块设有两组，两组所述保护模块分别与滤波模块和稳压模块电性连接。

优选的，所述采样模块设有两组，两组所述采样模块分别与滤波模块和稳压模块电性连接。

优选的，所述buck模块内电性连接有开关q2，所述boost模块内电性连接有开关q1。

优选的，所述buck模块上电性连接的电感圈l2与boost模块上的电性连接的电感圈l1串联。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型通过两组不同的转换器实现对电压的不同控制，即不同转换器分别用于升压或者是降压的作用，进而实现对电压的输出宽度进行调节，并且设有滤波和稳压模块实现对电路的稳定输出，以及设有保护模块和采样模块用于对电路进行保护。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的采样模块示意图；

图3为本实用新型的保护模块示意图；

图4为本实用新型的buck模块在前boost模块在后的初级连接电路；

图5为本实用新型的boost模块在前buck模块在后的初级连接电路。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-图5，本实用新型提供一种输出宽范围可调的变结构dc/dc变换器技术方案：包括直流输入电源，所述直流输入电源的一端电性连接有滤波模块，该处的滤波模块能够实现对直流输入电源内部的杂波进行过滤；所述滤波模块的一端电性连接有转换器1，所述转换器1的上电性连接有转换器2，该处的转换器1和转换器2能够实现对电压的宽范围进行调节，进行实现电压的升降调节；所述转换器2上电性连接有稳压模块，所述稳压模块的一端电性连接有直流输出电源，该处的稳压模块可以实现对转换过后的电压进行稳压调节，防止转换过后的电压波动过大；所述滤波模块和稳压模块上均电性连接有采样模块，所述采样模块内包括有电压采样模块、电流采样模块和温度采样模块，该处的电压采样模块用于对电压进行采集，时刻的观测电压的数值，且电流采用模块可以防止电流过载的，造成电流过大烧坏电路，以及温度采集模块可以有效的实现对电路的温度进行采集，防止电路的温度过高；所述滤波模块和稳压模块上均电性连接有保护模块，所述保护模块内包括有短路切断模块、过载切断模块和故障检测模块，该处的短路切断模块可以防止电路在短路的时候发生损坏，并且过载切断模块可以防止电流过大，烧坏电路，以及故障检测模块可以时刻检测处电路的问题，防止电路受到损坏。

为了实现对电路实现升降调节，本实施例中，优选的，所述转换器1采用的是buck模块，所述转换器2采用的是boost模块。

为了分别实现对输入电路和输出电路进行保护，本实施例中，优选的，所述保护模块设有两组，两组所述保护模块分别与滤波模块和稳压模块电性连接。

为了分别实现对输入电路和输出电路进行检测，本实施例中，优选的，所述采样模块设有两组，两组所述采样模块分别与滤波模块和稳压模块电性连接。

为了实现对buck模块和boost模块进行控制，本实施例中，优选的，所述buck模块内电性连接有开关q2，所述boost模块内电性连接有开关q1。

为了实现电感圈l2和电感圈l1能够串联成一个电感圈，本实施例中，优选的，所述buck模块上电性连接的电感圈l2与boost模块上的电性连接的电感圈l1串联。

本实用新型的工作原理及使用流程：在使用的时候，通过直流输入电源输入电压，电压在滤波模块的作用下实现滤波，然后电呀在转换器1和转换器2的作用的下实现转换，然后电压会在稳压模块的作用下实现稳压调节，然后实现对电压的输出，并且设有采样模块对电压和电流进行采样，以及设有检测模块用于对电路进行安全检测保护。

实施例一：buck在前boost在后组合方式的电路结构非常简单，由于开关管q1和q3互补导通，q2和q4互补导通，因此只需要考虑q1和q2的控制方式。q1和q2有两种控制方式，一种是对开关管q1和q2分别进行脉冲宽度调制，即分时控制：当输出电压要求低于输人电压时，对开关管q1进行脉宽调节控制，而开关管q2一直关断，那么此时的等效电路就是一个buck变换器，实现降压功能。此时输出电压与输人电压的关系符合ui＝d1u0，d1为开关管q1，的占空比，通过调节d1即可调节输出电压的大小。当输出电压要求高于输人电压时，对开关管q2进行脉宽调节控制，而开关管—直开通，开关管q3一直截止，那么此时的等效电路就是一个boost变换器，实现升压功能。此时输出电压与输人电压的关系式为ui＝u0(1-d2)，d2为开关管的占空比，通过调节d2即可调节输出电压的大小。这种控制方式和并联组合方式有着同样的优点：升压部分和降压部分的占空比调节范围都为0～1，相当于将调节范围扩大了一倍。但是这种控制方式也存在着缺陷：升压和降压转换时，输出电压会因为开关管占空比的剧烈变化造成波动。

实施例二，为q1、q2同开同关脉宽调制方式：q1、q2控制同时开通和关断，即同开同关方式。当q1、q2开通时,q3关断，电感l充电，承受的电压为认，电感电流上升；当q1、q2关断时，电感l放电，承受的电压为ui，电感电流下降。根据电感l1和l2的伏秒平衡，可推出输人输出电压关系式为ui＝du0/(1-d),d为两个开关管的共同的占空比。显然，当d>0.5时，实现升压；d<0.5时，实现降压。这种控制方式不具备分时控制占空比调节范围宽的优点，但是其升降压之间的切换非常平滑。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。