[发明专利]一种基于Sepic的单管可升降压的正负输出的DC-DC电源结构

说明书

本发明属于电源供电技术领域，为基于Sepic的单管可升降压的正负输出的DC‐DC电源结构，其Sepic变换结构包括输入直流电源、电感L1、电容C4、电感L3、二极管D1、开关管及蓄能滤波电容C2；在电容C4和二极管D1的串联节点插入相串联的二极管D5、D4，D5阳极与D1阳极连接，D4阴极连接到电感L1和电容C4的串联节点；在D5和D4的串联节点接入相串联的滤波电容C1和整流二极管D2；在C1和D2的串联节点接入相串联的二极管D3、电感L2以及蓄能滤波电容C3，D3阴极与C1连接，并从C3两端引出负电压的两个输出端。本发明不需要额外增加开关管或者开关控制芯片，电路结构简单，成本低，具有比较强的电流输出能力，而且电流脉动还比较小，正负电压几乎对称。

技术领域

本发明涉及电源供电技术领域，具体为一种基于Sepic的单管可升降压的正负输出的DC-DC电源结构。

背景技术

在绝大部分的电子电路当中一般都是使用单电源供电，而且为了能更好的发挥放大电路的精准度，在输出电流不是很大的情况下，一般都需要用到不同电压的正负电源供电系统。目前的解决方案一般都是采用Boost、Buck-Boost，Cuk、Sepic等电路变换结构，其中Boost是正升压变换结构，Sepic是正升降压结构，Cuk、Buck-Boost是负升压结构，而且这些变换结构至少要用到一个或者以上的开关管(或开关控制芯片)、电感L、二极管D、电容C。这样大大增加了体积和成本，尤其是在负电压输出不需要很大电流的情况下。

发明内容

为了解决现有技术所存在的问题，本发明提出一种基于Sepic的单管可升降压的正负输出的DC-DC电源结构，不需要额外增加开关管或者开关控制芯片，电路结构简单，成本低，具有比较强的电流输出能力，而且电流脉动还比较小，正负电压几乎对称。

本发明采用如下技术方案来实现：一种基于Sepic的单管可升降压的正负输出的DC-DC电源结构，包括Sepic变换结构，所述Sepic变换结构包括输入直流电源、电感L1、电容C4、电感L3、二极管D1、开关管、蓄能滤波电容C2及输出负载RL1，输入直流电源正极经电感L1与开关管的集电极连接，输入直流电源负极与开关管的发射极连接，电容C4和二极管D1串联在开关管的集电极与Sepic变换结构的正输出端之间，电感L3连接在电容C4和二极管D1的串联节点与输入直流电源负极之间，蓄能滤波电容C2并联在输出负载RL1两端；

在电容C4和二极管D1之间的串联节点插入相串联的二极管D5和二极管D4，二极管D5阳极与二极管D1阳极连接，二极管D4阴极连接到电感L1和电容C4之间的串联节点；并在二极管D5和二极管D4之间的串联节点接入相串联的滤波电容C1和整流二极管D2，整流二极管D2阴极接输入直流电源负极；还在滤波电容C1和整流二极管D2之间的串联节点接入相串联的二极管D3、电感L2以及蓄能滤波电容C3，二极管D3阴极与滤波电容C1连接，并从蓄能滤波电容C3的两端引出负电压的两个输出端，其中滤波电容C1、电感L2和蓄能滤波电容C3组成LC滤波电路。

优选地，在所述LC滤波电路中串联阻尼电阻R1。阻尼电阻R1取值范围的计算公式如下：

优选地，所述电感L2的取值均比电感L1、电感L3的取值小。电感L2的取值范围如下：

其中Vn为负电压输出端上负载的电压降，VC3(MAX)-VC3＝Vn。

与现有技术相比，本发明所提出的基于Sepic的单管可升降压的正负输出的DC-DC电源结构，既能升压也能降压，仅仅在Sepic单管变换结构的基础上增加一个小电感L2、一个电阻R1、四个二极管D2、D3、D4、D5和两个电容C1、C3，就完成了负电源的升压过程。不仅有比较强的电流输出能力，而且电流脉动比较小，正负电压相差不大，几乎对称。最重要的是还节省了一个开关管(或开关控制芯片)，且增加的电感L数值相对来说比较小，所以不仅仅节约了成本，还节省了不少的宝贵空间。

附图说明