[发明专利]一种准Z源降压DC-DC变换电路

说明书

本发明提供一种准Z源降压DC‑DC变换电路，其包括电压源,由第一电感、第二电感、第一电容、第二电容和第一开关管构成的准Z源网络，第二开关管，第三电感，输出电容和负载。所述输出电容和负载作为准Z源网络的一部分；所述电压源、第三电感、准Z源网络依次串联；所述第二开关管并联在准Z源网络的第一电感和第二电容上。整个电路结构简单，输出与输入共地，在占空比接近于0.5的时候，可以实现很小的降压比，电路不存在启动冲击电流问题，由于没有二极管，也没有一般降压变换器中由二极管PN结由导通变为截止状态过程中，存在的反向恢复现象。除此之外，该变换器还具有升降压和双向能量流动的能力。

技术领域

本发明涉及电力电子电路领域，具体涉及一种准Z源降压DC-DC变换器电路。

背景技术

在LED集中式直流供电系统中，为了降低线路损耗，采用高压直流输电，由于LED需要的驱动电压较小，所以需要将上百伏的直流高压进行降压。由于电压变比很小，采用普通的BUCK变换器会出现开关损耗大、变换效率低、电磁干扰严重等问题，而且通常降压变换器里带有二极管，二极管由导通变为截止状态过程中，存在反向恢复现象。而隔离型变换器的拓扑结构复杂，变压器漏感导致能量损耗，电磁干扰严重。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种准Z源降压DC-DC变换器电路，具体技术方案如下。

一种准Z源降压DC-DC变换电路，包括电压源、准Z源阻抗网络、第二开关管、第三电感、输出电容和负载。所述准Z源阻抗网络由第一电感、第二电感、第一电容、第二电容和第一开关管组成；所述输出电容和负载作为准Z源网络的一部分；所述电压源、第三电感、准Z源网络依次串联；所述第二开关管并联在准Z源网络的第一电感和第二电容上。

进一步地，上述准Z源降压DC-DC变换电路的具体连接方式为：所述电压源的正极与第三电感的一端连接；第三电感的另一端分别与第一电容的正极、第一电感的一端和第二开关管的漏极连接；第一电容的负极分别与第二电感的一端、第一开关管的源极连接；第一开关管的漏极分别与第一电感的另一端、第二电容的正极连接；第二电容的负极分别与第二开关管的源极、输出电容的一端和负载的一端连接；电压源的负极分别与第二电感的另一端、输出电容的另一端和负载的另一端连接。

与现有技术相比，本发明电路具有如下优点和技术效果：可以在占空比不小的情况下实现很小的电压变比，输入输出电压共地，没有Z源网络常有的启动冲击电流问题，没有二极管由导通转为关断时的反向恢复问题，并且具有双向能量流动能力，调换负载和电源位置后可以使之成为一个高增益的BOOST电路。

附图说明

图1是本发明具体实施方式中的一种准Z源降压DC-DC变换电路。

图2a、图2b是第一开关管S₁导通、第二开关管S₂关断时工作过程的等效电路图。

图3a、图3b是第二开关管S₂导通、第一开关管S₁关断时工作过程的等效电路图。

图4是变换器的电压增益和占空比的关系图。

图5为实例中本发明电路的工作波形图。

具体实施方式

以下结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述说明，但本发明的实施方式不限于此。需指出的是，以下若有未特别详细说明之过程或参数，均是本领域技术人员可参照现有技术理解或实现的。