專利名稱：直流一直流轉(zhuǎn)換器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種直流-直流轉(zhuǎn)換器，包括-輸入端子，用于將該轉(zhuǎn)換器連接到電壓電源上，-一個第一支路，與輸入端子中的一個相連接，包括一個電感元件和一個單向元件的串聯(lián)電路，-開關(guān)裝置，包括至少兩個開關(guān)元件，每一個開關(guān)元件形成部分開關(guān)支路，該開關(guān)支路包括開關(guān)元件和一個阻抗的串聯(lián)電路，所述的開關(guān)支路以其第一端點與電感元件和單向元件之間的一點相連接，以其第二端點與輸入端子中的一個相連接，-一個控制電路，與開關(guān)元件的控制電極相連接，用于使該開關(guān)裝置變得輪流地導(dǎo)通和不導(dǎo)通，-一個電流傳感器，其配有與控制電路相連接的輸出端，該傳感器用于產(chǎn)生信號，該信號在工作期間出現(xiàn)在輸出端上，且該信號是通過開關(guān)裝置的電流的一個度量。
這種直流-直流轉(zhuǎn)換器公開在美國專利4,291,259中。在該公知的直流-直流轉(zhuǎn)換器中，開關(guān)支路的阻抗由歐姆電阻形成。開關(guān)支路中的歐姆電阻的阻抗值是這樣的，當(dāng)開關(guān)元件在導(dǎo)通狀態(tài)時，在每一個開關(guān)支路中的電流是由開關(guān)支路中的歐姆電阻的阻抗值決定的。結(jié)果，在不同的開關(guān)支路中的電流之間有一個簡單的關(guān)系。這使得通過控制開關(guān)支路中的電流來控制通過開關(guān)裝置的總電流變得可能。電流傳感器是由開關(guān)支路中的電阻中的一個形成的，跨在電阻上的電壓形成的信號是通過開關(guān)裝置的電流的度量。結(jié)果，控制電路依據(jù)與開關(guān)元件中的一個以串聯(lián)方式連接的歐姆電阻上的電壓來控制所有的開關(guān)元件的導(dǎo)通狀態(tài)。該公知的直流-直流轉(zhuǎn)換器的優(yōu)點是電流傳感器是以非常簡單的方式構(gòu)造的。然而，公知的直流-直流轉(zhuǎn)換器的缺點是開關(guān)支路中的歐姆電阻有比較高的阻抗值，在工作期間這些歐姆電阻會引起比較高的功率損耗。
本發(fā)明的一個目的是提供一種直流-直流轉(zhuǎn)換器，其中通過開關(guān)裝置的電流是受控的，并且，其中在工作期間，出現(xiàn)在開關(guān)支路中的功率損耗比較小。
為了達到這個目的，根據(jù)本發(fā)明，如開頭部分所描述的直流-直流轉(zhuǎn)換器的特征在于，開關(guān)支路中的每一個阻抗通過信號支路連接到電流傳感器的輸出端，并且電流傳感器包括開關(guān)支路和信號支路中的阻抗。
由于開關(guān)支路中的每個阻抗是通過信號支路連接到電流傳感器的輸出端上的，電流傳感器的輸出端的信號是通過開關(guān)裝置的總電流的度量，而不僅是開關(guān)支路中的電流的度量。由于已測得通過開關(guān)裝置的總電流，在不同的開關(guān)支路中的電流之間的簡單關(guān)系就不是必要的了。由于這個原因，開關(guān)支路中的阻抗的阻抗值可以選擇得比較低，并且，工作期間，僅有比較小的功率損耗出現(xiàn)在這些阻抗中。當(dāng)開關(guān)支路中的阻抗的阻抗值減小時，以及信號支路中的阻抗增加時，該功率損耗減小。
根據(jù)本發(fā)明，在一個比較簡單的以及因而便宜的直流-直流轉(zhuǎn)換器的實施例中，開關(guān)支路中的阻抗是由歐姆電阻形成的。
已發(fā)現(xiàn)為信號支路的每一個提供一個歐姆電阻是有利的。結(jié)果，直流-直流轉(zhuǎn)換器中的功率損耗進一步減小了。
通過參照下面描述的實施例的闡述，本發(fā)明的這些和其它特征將會變得明顯。
在附圖中，

圖1圖示了根據(jù)本發(fā)明的直流-直流轉(zhuǎn)換器的一個實例。
在圖1中，K1和K2是輸入端子，用于將該轉(zhuǎn)換器連接到電壓電源上。輸入端子K1連接到線圈L1和二極管D1的串聯(lián)電路的第一端上，該串聯(lián)電路形成了這個實例的第一支路。線圈L1形成了一個電感元件，而二極管D1形成了一個單向元件。第一開關(guān)支路是由開關(guān)元件M1和歐姆電阻R2的串聯(lián)電路形成的，該支路將線圈L1和二極管D1之間的一點連接到輸入端子K2上。歐姆電阻R2形成了一個阻抗，該阻抗形成了第一開關(guān)支路的部分。第二開關(guān)支路是由開關(guān)元件M2和歐姆電阻R3的串聯(lián)電路形成的，該支路也將線圈L1和二極管D1之間的一點連接到輸入端子K2上。歐姆電阻R3形成了一個阻抗，該阻抗形成了第二開關(guān)支路的部分。在這個實例中，開關(guān)元件M1和M2合起來形成開關(guān)裝置。開關(guān)元件M1和歐姆電阻R2的公共點通過歐姆電阻R4和歐姆電阻R5的串聯(lián)電路連接到開關(guān)元件M2和歐姆電阻R3的公共點。歐姆電阻R2、R3、R4和R5合起來形成的電流傳感器用于產(chǎn)生作為通過該開關(guān)裝置的電流的度量的信號，電流傳感器的輸出端是由歐姆電阻R4和R5的公共點形成的。電流傳感器的輸出端連接到電路部件SC的輸入端，在這個實例中，該電路部件SC形成一個控制電路用于使開關(guān)裝置輪流地導(dǎo)通和不導(dǎo)通。為了這個目的，電路部件SC的第一輸出端連接到開關(guān)元件M1的一個控制電極上，而電路部件SC的第二輸出端連接到開關(guān)元件M2的一個控制電極上。第一支路的第二端點連接到該直流-直流轉(zhuǎn)換器的第一輸出端子K3上。第二輸出端子是由輸入端子K2形成的。輸出端子K3和K2通過電容器C1相互連接起來，該電容器C1起著緩沖電容器的作用。歐姆電阻R1也將兩輸出端子相互連接起來，并且是由該直流-直流轉(zhuǎn)換器饋給的負載的示意性表示。
圖1所示的實例的工作將在下面描述。
如果輸入端子K1和K2連接到提供DC電壓的電壓電源的電極上，那么通過電路部件SC使開關(guān)元件M1和M2同時變得輪流地導(dǎo)通和不導(dǎo)通。結(jié)果，在線圈L1中產(chǎn)生了DC電流，當(dāng)開關(guān)元件處于非導(dǎo)通時，該電流對電容器C1充電。電流傳感器的輸出端上出現(xiàn)一個電壓，該電壓是通過該開關(guān)裝置的總電流的度量，或者換句話說，是第一開關(guān)支路和第二開關(guān)支路中的電流的和。通過利用信號的占空度，電路部件SC使開關(guān)元件變得導(dǎo)通和不導(dǎo)通，通過開關(guān)裝置的總電流由電路部件SC控制以使其處于需要的水平。如果電阻R2和R3的阻抗選擇得非常低，這個電流控制也起作用。圖1所示的直流-直流轉(zhuǎn)換器的實際的實施例已得到了好的結(jié)果，其中，R2和R3使用了1歐姆的電阻，R4和R5使用了1K歐姆的電阻。
權(quán)利要求
1.一種直流-直流轉(zhuǎn)換器，包括-輸入端子，用于將該轉(zhuǎn)換器連接到電壓電源上，-一個第一支路，與輸入端子中的一個相連接，包括一個電感元件和一個單向元件的串聯(lián)電路，-開關(guān)裝置，包括至少兩個開關(guān)元件，每一個開關(guān)元件形成部分開關(guān)支路，該開關(guān)支路包括該開關(guān)元件和一個阻抗的串聯(lián)電路，所述的開關(guān)支路以其第一端與該電感元件和單向元件之間的的一點相連接，以其第二端與輸入端子中的一個相連接，-一個控制電路，與該開關(guān)元件的控制電極相連接，用于使該開關(guān)裝置變得輪流地導(dǎo)通和不導(dǎo)通，-一個電流傳感器，其配有與該控制電路相連接的輸出端，該傳感器用于產(chǎn)生信號，該信號在工作期間出現(xiàn)在該輸出端上，且該信號是通過該開關(guān)裝置的電流的一個度量，其特征在于該開關(guān)支路中的阻抗的每一個通過一個信號支路連接到該電流傳感器的輸出端上，并且，該電流傳感器包括在該開關(guān)支路和信號支路中的阻抗。
2.如權(quán)利要求1所述的一種直流-直流轉(zhuǎn)換器，其特征在于，該開關(guān)支路中的阻抗是由歐姆電阻形成的。
3.如權(quán)利要求1或2所述的一種直流-直流轉(zhuǎn)換器，其特征在于每一個信號支路包括一個歐姆電阻。
全文摘要
在一種上變頻器中包括兩個并聯(lián)的開關(guān)元件,通過這些開關(guān)元件的總電流由包括四個歐姆電阻的電流傳感器測量,而且所述總電流是受控的以使其處于恒定的水平。在電流傳感器和開關(guān)元件中的功率消耗可以保持在低的水平。
文檔編號H02M3/155GK1337083SQ00802627
公開日2002年2月20日 申請日期2000年10月16日 優(yōu)先權(quán)日1999年11月9日
發(fā)明者J·H·維塞爾斯, W·H·M·蘭格斯拉格 申請人:皇家菲利浦電子有限公司