[发明专利]一种基于可变电感的开关频率恒定的CRM升压变换器

权利要求书

1.一种基于可变电感的开关频率恒定的CRM升压变换器，其特征在于，包括主功率电路(1)和控制电路；

所述主功率电路(1)包括输入电压源v_in、EMI滤波器、二极管整流电路RB、可变电感L_bVI、开关管Q_b、二极管D_b、滤波电容C_o和负载R_Ld；所述输入电压源v_in与EMI滤波器的输入端口连接，EMI滤波器的输出端口与二极管整流电路RB的输入端口连接，二极管整流电路RB的输出负极为参考电位零点，二极管整流电路RB的输出正极与可变电感L_bVI的一端连接，可变电感L_bVI另一端分别接入开关管Q_b的漏极和二极管D_b的阳极，二极管D_b的阴极分别与滤波电容C_o的一端和负载R_Ld的一端连接，滤波电容C_o的另一端和负载R_Ld的另一端均连接参考电位零点，负载R_Ld两端的电压为输出电压V_o；主功率电路(1)中升压电感为可变电感L_bVI，其电感值在不同的输入电压下通过施加偏置电流调整为最优值，在输入电压为90V、110V、176V、220V、264V时，通过偏置电流分别将电感值调整为0.821mH、1.126mH、2.03mH、2.284mH、2.011mH，从而使变换器开关频率稳定在30kHz，实现定频控制；

所述的控制电路包括CRM控制和驱动电路(2)、第一分压跟随电路(3)、第二分压跟随电路(4)、减法电路(5)、第一乘法器(6)、第二乘法器(7)和输出电压反馈电路(8)；所述CRM控制和驱动电路(2)的输出端与开关管Q_b的门极连接；第一分压跟随电路(3)的输入端与输入电压采样点V_g即二极管整流电路RB的输出正极连接，第一分压跟随电路(3)的输出端A分别与减法电路(5)的一个输入端和第一乘法器(6)的第一输入端连接；第二分压跟随电路(4)输入端连接主功率电路(1)的输出电压V_o的正极，第二分压跟随电路(4)的输出端B与减法电路(5)的另一个输入端连接，减法电路(5)的输出端与第一乘法器(6)的第二输入端连接；第一乘法器(6)的输出端D与第二乘法器(7)的第一输入端连接；输出电压反馈电路(8)的输入端连接主功率电路(1)的输出电压V_o的正极，输出电压反馈电路(8)的输出端与第二乘法器(7)的第二输入端连接；第二乘法器(7)的输出端连接CRM控制和驱动电路(2)的一个输入端；

所述的CRM控制和驱动电路(2)包括电感L_z、第十二电阻R_z、第十三电阻R_t、第十四电阻R_d、过零检测、RS触发器、驱动和第一运算放大器A₁；

所述电感L_z的一端连接参考电位零点，另一端连接第十二电阻R_z的一端，其中电感L_z连接参考电位零点的一端与主功率电路(1)中可变电感L_bVI连接二极管整流电路RB输出正极的一端为同名端；第十二电阻R_z的另一端连接过零检测的输入端，过零检测的输出端与RS触发器的S端连接；第一乘法器(6)的输出端D和输出电压反馈电路(8)的输出端分别连接第二乘法器(7)的两个输入端，第二乘法器(7)的输出端连接CRM控制和驱动电路(2)中第一运算放大器A₁的同相输入端；第十三电阻R_t的一端连接参考电位零点，另一端连接开关管Q_b的源极和第一运算放大器A₁的反相输入端，第一运算放大器A₁的输出端与RS触发器的R端连接，RS触发器的Q端通过驱动与第十四电阻R_d串联后，接入开关管Q_b的门极。