一种宽电压范围BOOST全桥钳位DC-DC转换电路的制作方法

本技术涉及转换电路，尤其涉及一种宽电压范围boost全桥钳位dc-dc转换电路。

背景技术：

1、电源类产品在生产过程中，为确保产品的质量，电源类产品在生产后期都必须经过长时间测带载老化测试，使产品长时间处于高温满负荷状态下来模拟客户的使用环境，使其存在问题的产品提前失效，暴露出产品设计，生产和材料的问题。大部分工厂都采用电阻作为电源的负载，老化测试过程中，电阻会将电能转换为热能进行消耗。老化测试将电能白白的转换为热能消耗，增加耗电成本的同时会增加环境温度，也存在一定的火灾隐患。随着国内产能的增加，各种电源在老化测试所消耗的电能越来越多，这成为很多工厂不必要的成本负担，因此需要从技术上实现电能的转换再利用。

2、要将电源类产品输出电能转换利用比较简便的途径就是能源回馈，也就是将电源类产品输出电能使用额外的dc-dc（直流转直流）电源模块作为回馈负载，将电源类产品输出电能转换为固定电压，再经dc-ac（直流转交流）电源模块并网实现电能的回馈利用，由于dc-ac电源是非隔离模块，因此dc-dc电源模块必须实现输入和输出隔离；由于电源类产品种类繁多，电压分布范围极为宽泛，电流范围也比较大，目前常用于回馈负载的电路主要以boost，buck-boost和sepic电路为主。介于boost电路最大升压比只能做到10倍左右，主要用于低压大电流。buck-boost和sepic电路同样具备电压的升降压功能，电路本身具备宽电压范围应用，但该电路开关元件电压应力高，无法承受输入大电流。目前buck-boost和sepic电路为简化驱动电路，采用buck-boost和sepic驱动和后级隔离push_pull电路驱动共地设计，所以无法实现并联，

技术实现思路

1、针对上述技术中存在现有转换电路中无法兼顾宽电压和大电流的特性的不足之处，本实用新型提供一种宽电压范围boost全桥钳位dc-dc转换电路。

2、为实现上述目的，本实用新型提供一种宽电压范围boost全桥钳位dc-dc转换电路，包括由第一电感、第二电感、第一二极管、第一mos管组成的buck降压电路、全桥钳位电路和变压器，其中，所述第一电感和所述第二电感并联后所形成的第一端与第一输入电压vl、所述第一mos管的源极、所述第一二极管的阳极和变压器耦接，第二端则对应输出整流电压与所述全桥钳位电路耦接；所述第一mos管的漏极与第二输入电压vin耦接，栅极与dr_s1耦接；所述第一二极管的阴极与所述全桥钳位电路耦接于地。

3、作为本实用新型的一种改进方案，所述全桥钳位电路包括第二mos管，第三mos管、第四mos管和第五mos管，所述第二mos管的漏极与所述第四mos管的源极和所述第三mos管的漏极与所述第五mos管的源极分别耦接于所述第一电感的第二端和所述第二电感的第二端；所述第二mos管的源极、所述第三mos管的源极与所述第一二极管的阴极和所述第一电容的负极耦接于地；所述第四mos管的漏极、所述第五mos管的漏极共同耦接第二电容的正极，所述第二电容的负极接地；所述第二mos管的栅极、所述第三mos管的栅极、所述第四mos管的栅极和所述第五mos管的栅极分别与dr_s3、dr_s4、dr_s5、dr_s6连接。

4、作为本实用新型的一种改进方案，所述变压器包括第一绕组t1a和第二绕组t1b，所述第一绕组t1a与所述全桥钳位电路、第一电感和第二电感并联后所形成的第一端耦接，所述第二绕组t1b与整流滤波电路耦接。

5、作为本实用新型的一种改进方案，所述整流滤波电路包括第二二极管、第三二极管、第四二极管、第五二极管和第三电容，所述第三二极管的阳极和所述第五二极管的阴极共同耦接所述第二绕组t1b的第一端、所述第二二极管的阳极和所述第四二极管的阴极共同耦接所述第二绕组t1b的第二端，所述第二二极管、所述第三二极管的阴极与所述第三电容的正极共同输出电压v_bus，所述第四二极管、所述第五二极管的阳极与所述第三电容的负极共同耦接于地pgnd。

6、作为本实用新型的一种改进方案，所述第一二极管为续流二极管。

7、作为本实用新型的一种改进方案，还包括滤波电容，所述滤波电容的正极与所述第一mos管的漏极和输入电压vin耦接，负极与所述第一二极管的阴极和所述全桥钳位电路耦接于地。

8、作为本实用新型的一种改进方案，所述第一电容为滤波电容。

9、本实用新型的有益效果是：与现有技术相比，本实用新型提供的一种宽电压范围boost全桥钳位dc-dc转换电路，包括由第一电感、第二电感、第一二极管、第一mos管组成的buck降压电路、全桥钳位电路和变压器，其中，第一电感和第二电感并联后所形成的第一端与第一输入电压vl、第一mos管的源极、第一二极管的阳极和变压器耦接，第二端则对应输出整流电压与全桥钳位电路耦接；第一mos管的漏极与输入电压vin耦接，栅极与dr_s1耦接；第一二极管的阴极与全桥钳位电路耦接于地；本实用新型在buck-boost电路基础上进行改良，采用一组全桥电路同时实现boost和全桥输出功能，具备boost升压，全桥输出，有源钳位三种功能，实现了宽电压范围的输入适应性，能够满足不同电源类产品在老化测试过程中的多样化需求；采用buck降压电路与全桥钳位电路相结合的方式，不仅有效降低了开关元件的电压应力，还提高了电路的整体效率和稳定性；同时，电路中省去能耗高的整流二极管，使电路的效率大幅提升。

1.一种宽电压范围boost全桥钳位dc-dc转换电路，其特征在于，包括由第一电感、第二电感、第一二极管、第一mos管组成的buck降压电路、全桥钳位电路和变压器，其中，所述第一电感和所述第二电感并联后所形成的第一端与第一输入电压vl、所述第一mos管的源极、所述第一二极管的阳极和变压器耦接，所述第一电感和所述第二电感的第二端则对应输出整流电压与所述全桥钳位电路耦接；所述第一mos管的漏极与第二输入电压vin耦接，栅极与dr_s1耦接；所述第一二极管的阴极与所述全桥钳位电路耦接于地。

2.根据权利要求1所述的一种宽电压范围boost全桥钳位dc-dc转换电路，其特征在于，所述全桥钳位电路包括第二mos管，第三mos管、第四mos管和第五mos管，所述第二mos管的漏极与所述第四mos管的源极和所述第三mos管的漏极与所述第五mos管的源极分别耦接于所述第一电感的第二端和所述第二电感的第二端；所述第二mos管的源极、所述第三mos管的源极与所述第一二极管的阴极和第一电容的负极耦接于地；所述第四mos管的漏极、所述第五mos管的漏极共同耦接第二电容的正极，所述第二电容的负极接地；所述第二mos管的栅极、所述第三mos管的栅极、所述第四mos管的栅极和所述第五mos管的栅极分别与dr_s3、dr_s4、dr_s5、dr_s6连接。

3.根据权利要求1所述的一种宽电压范围boost全桥钳位dc-dc转换电路，其特征在于，所述变压器包括第一绕组t1a和第二绕组t1b，所述第一绕组t1a与所述全桥钳位电路、第一电感和第二电感并联后所形成的第一端耦接，所述第二绕组t1b与整流滤波电路耦接。

4.根据权利要求3所述的一种宽电压范围boost全桥钳位dc-dc转换电路，其特征在于，所述整流滤波电路包括第二二极管、第三二极管、第四二极管、第五二极管和第三电容，所述第三二极管的阳极和所述第五二极管的阴极共同耦接所述第二绕组t1b的第一端、所述第二二极管的阳极和所述第四二极管的阴极共同耦接所述第二绕组t1b的第二端，所述第二二极管、所述第三二极管的阴极与所述第三电容的正极共同输出电压v_bus，所述第四二极管、所述第五二极管的阳极与所述第三电容的负极共同耦接于地pgnd。

5.根据权利要求1所述的一种宽电压范围boost全桥钳位dc-dc转换电路，其特征在于，所述第一二极管为续流二极管。

6.根据权利要求1所述的一种宽电压范围boost全桥钳位dc-dc转换电路，其特征在于，还包括第一电容，所述第一电容的正极与所述第一mos管的漏极和输入电压vin耦接，负极与所述第一二极管的阴极和所述全桥钳位电路耦接于地。

7.根据权利要求6所述的一种宽电压范围boost全桥钳位dc-dc转换电路，其特征在于，所述第一电容为滤波电容。