一種直流-直流變換器及包含其的移動電源的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本專利申請涉及電源領(lǐng)域，特別是涉及一種直流-直流變換器及包含其的移動電源。
【背景技術(shù)】
[0002]如圖1所示，一種移動電源主電路(是直流-直流變換器的一種)，包括開關(guān)管T、電感L、二級管D和電容C等。開關(guān)管T導(dǎo)通，電感L充電，開關(guān)管T關(guān)斷，電感L儲存的電能通過二級管D給電容C充電和負(fù)載升壓供電。因二極管D單向?qū)ǎ拓?fù)載大小合適(指不過快消耗電能)，隨著開關(guān)管T不斷導(dǎo)通、關(guān)斷，變換器輸出電壓E2越來越高直到達(dá)到和穩(wěn)定在5伏。鋰電池El電壓2.7伏-4.2伏，主要為3.7伏，變換器輸出電壓E2為5伏。這種電路稱為BOOST直流-直流升壓變換器。為提高轉(zhuǎn)換效率，二極管D可被低導(dǎo)通電阻的MOS管取代，這種技術(shù)稱為同步整流。
[0003]圖2是現(xiàn)有技術(shù)的變壓器隔離的正激式直流-直流變換器的原理圖。直流-直流變換器輸入I1、12，輸出01、02通過變壓器電氣隔離。直流-直流變換器的輸入I1、12分別與電池的兩端連接，輸出01、02分別與負(fù)載兩端連接。反饋繞組FK和與反饋繞組FK相串聯(lián)的削反峰二極管XFF，用于給變壓器原邊繞組關(guān)斷時已存儲在變壓器的能量提供返回電池的通路和使變壓器磁性復(fù)位，以及對原邊繞組關(guān)斷時原邊繞組的反電動勢進(jìn)行限幅。
[0004]給手機、平板電腦等手持電器充電的移動電源對轉(zhuǎn)換效率的指標(biāo)比較重視，總希望在家、辦公室時把移動電源充滿電后，在外出時，能盡可能多地把移動電源的電能充到手機、平板電腦上。
[0005]以上【背景技術(shù)】內(nèi)容的公開僅用于輔助理解本專利申請的專利申請構(gòu)思及技術(shù)方案，其并不必然屬于本專利申請的現(xiàn)有技術(shù)，在沒有明確的證據(jù)表明上述內(nèi)容在本專利申請的申請日已經(jīng)公開的情況下，上述【背景技術(shù)】不應(yīng)當(dāng)用于評價本申請的新穎性和創(chuàng)造性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本專利申請(主要)目的在于提出一種新的直流-直流升壓變換器，以進(jìn)一步提高上述現(xiàn)有技術(shù)的轉(zhuǎn)換效率。
[0007]本專利申請?zhí)岢隽艘环N直流-直流變換器，包括變壓器、開關(guān)管、第一單向?qū)ㄆ骷⒌诙蜗驅(qū)ㄆ骷?、電容，所述變壓器原邊繞組同名端、副邊繞組同名端的另一端耦合至電池正極，所述變壓器原邊繞組同名端的另一端、變壓器副邊繞組同名端分別經(jīng)第一單向?qū)ㄆ骷⒌诙蜗驅(qū)ㄆ骷詈现了鲋绷?直流變換器的輸出正極，所述開關(guān)管耦合在所述變壓器原邊繞組同名端的另一端與電池負(fù)極之間，所述電容耦合在所述直流-直流變換器輸出正負(fù)極兩端；在所述開關(guān)管導(dǎo)通時，所述變壓器原邊繞組由所述電池供電，所述變壓器副邊繞組同名端感應(yīng)出正電壓，通過所述第二單向?qū)ㄆ骷o所述電容充電和負(fù)載升壓供電；在所述開關(guān)管關(guān)斷時，儲存在變壓器的電能通過原邊繞組、第一單向?qū)ㄆ骷o所述電容充電和給負(fù)載升壓供電；通過高頻導(dǎo)通、關(guān)斷所述開關(guān)管，所述變壓器就不斷把電池的能量分兩路傳遞給負(fù)載。
[0008]所述第一單向?qū)ㄆ骷榈谝欢O管，所述第一二極管陽極連接所述變壓器原邊繞組同名端的另一端，所述第一二極管陰極作為變換器輸出的正極；所述第二單向?qū)ㄆ骷榈诙O管，所述第二二極管陽極連接所述變壓器副邊繞組同名端，所述第二二極管陰極作為變換器輸出的正極。
[0009]所述第一單向?qū)ㄆ骷榈谝婚_關(guān)管，所述第一開關(guān)管第一端連接所述變壓器原邊繞組同名端的另一端，所述第一開關(guān)管第二端作為變換器輸出的正極；所述第二單向?qū)ㄆ骷榈诙_關(guān)管，所述第二開關(guān)管第一端連接所述變壓器副邊繞組同名端，所述第二開關(guān)管第二端作為變換器輸出的正極。
[0010]所述的直流-直流變換器還包括控制器、電壓反饋電路、電流反饋電路，所述電壓反饋電路采樣所述直流-直流變換器的輸出電壓并反饋給所述控制器，供所述控制器對所述直流-直流變換器進(jìn)行恒電壓控制，所述電流反饋電路采樣所述直流-直流變換器的輸出電流并反饋給所述控制器，供所述控制器對所述直流-直流變換器進(jìn)行恒電流控制和過電流、短路保護(hù)；所述開關(guān)管的控制端與控制器相耦合。
[0011]所述電壓反饋電路包括第一電阻、第二電阻，所述第一電阻和第二電阻相連后跨接在所述變換器輸出正負(fù)極兩端，所述第一電阻、第二電阻的連接點作為電壓反饋取樣點與控制器耦合。
[0012]所述電流反饋電路包括電流采樣電阻，所述電流采樣電阻耦合在變換器輸出的負(fù)極與電容的負(fù)極之間，所述變換器輸出負(fù)極與所述電流采樣電阻的連接點作為電流反饋取樣點與所述控制器相耦合。
[0013]本專利申請還提出了一種包括上述直流-直流變換器的移動電源，其還包括充電插座、放電插座、充電保護(hù)電路和放電保護(hù)電路，所述充電插座與所述電池相耦合，所述放電插座與所述直流-直流變換器的輸出相耦合，所述充電保護(hù)電路和放電保護(hù)電路與所述電池相耦合、對所述電池進(jìn)行充電、放電保護(hù)。
[0014]所述充電保護(hù)電路和放電保護(hù)電路包括第四開關(guān)管、第五開關(guān)管、第四二極管和第五二極管，所述第四開關(guān)管第二端與所述電池負(fù)極相連，所述四開關(guān)管第一端與所述第五開關(guān)管第一端相連，第五開關(guān)管第二端與放電插座負(fù)極、充電插座負(fù)極相耦合，所述第四二極管陽極連接所述電池負(fù)極、所述第四二極管陰極與所述第四開關(guān)管、第五開關(guān)管第一端分別相連，所述第五二極管陰極連接所述第四二極管陰極，所述第五二極管陽極連接所述第五開關(guān)管第二端。
[0015]所述的移動電源還包括電阻和第三二極管，所述電阻連接在所述充電插座正極與所述第三二極管陽極之間，所述第三二極管陰極連接所述電池正極。
[0016]所述充電保護(hù)電路包括第六開關(guān)管和電阻，所述第六開關(guān)管第一端與所述充電插座正極相連，所述電阻連接在所述第六開關(guān)管第二端與所述電池正極之間。
[0017]本專利申請與現(xiàn)有技術(shù)對比的有益效果包括:本專利申請的直流-直流變換器有二路電流通道，無論在開關(guān)管導(dǎo)通期間還是關(guān)斷期間，一直能保持向負(fù)載升壓供電和向電容充電。這樣，整體提高了轉(zhuǎn)換率并進(jìn)一步改善了輸出電壓紋波。
【附圖說明】
[0018]圖1是現(xiàn)有的移動電源的原理圖；
[0019]圖2是現(xiàn)有的變壓器隔離的直流-直流變換器的原理圖；
[0020]圖3是本專利申請第一個實施例的直流-直流變換器的原理圖；
[0021]圖4是本專利申請第二個實施例的直流-直流變換器的原理圖；
[0022]圖5是本專利申請第一個實施例的移動電源的原理圖；
[0023]圖6是本專利申請第二個實施例的移動電源的原理圖。
【具體實施方式】
[0024]下面結(jié)合【具體實施方式】并對照附圖對本專利申請作進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)該強調(diào)的是，下述說明僅僅是示例性的，而不是為了限制本專利申請的范圍及其應(yīng)用。
[0025]參照以下附圖，將描述非限制性和非排他性的實施例，其中相同的附圖標(biāo)記表示相同的部件，除非另外特別說明。
[0026]本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識到，對以上描述做出眾多變通是可能的，所以實施例僅是用來描述一個或多個特定實施方式。
[0027]圖3是本專利申請第一實施例的直流-直流變換器的原理圖。如圖3所示，一種直流-直流變換器BHQ，包括變壓器BYQ、開關(guān)管T、第一單向?qū)ㄆ骷?、第二單向?qū)ㄆ骷?、電容C。電容C為濾波電容。
[0028]變壓器BYQ原邊繞組同名端、副邊繞組同名端的另一端耦