一种高增益升压型直流变换器

专利类型：发明专利 

语 言：中文 

申 请 号：CN201210534364.9 

申 请 日：20121212 

发 明 人：罗全明邾玢鑫周雒维卢伟国 

申 请 人：重庆大学 

申请人地址：400044 重庆市沙坪坝区沙正街174号 

公 开 日：20150930 

公 开 号：CN102969893B 

代 理 人：张先芸 

代理机构：重庆博凯知识产权代理有限公司 50212 

摘　　要：本发明提供一种高增益升压型直流变换器，包含两个电感，两个功率开关，两个输出二极管和倍压单元；第一电感和第二电感的输入端同时接输入电源的正极，第一电感和第二电感的输出端分别接第一功率开关和第二功率开关的漏极，第一功率开关和第二功率开关的源极接输入电源的负极；两个功率开关的栅极分别接各自的控制器；两个功率开关的驱动相位之间相差180^o，即采用交错控制策略；电路中每增加一个倍压单元都可在原电路的增益基础之上提高一倍的基础增益。与现有的高增益升压变换器相比，本发明电路拓扑简单，不存在耦合电感(EMI小)，并且可以大幅降低开关器件的电压应力，这样变换器整体工作效率得到了提高。 

主 权 项：一种高增益升压型直流变换器，其特征在于，包含两个电感L₁、L₂，两个功率开关S₁、S₂，两个输出二极管D₀₁、D₀₂和倍压单元；其电路连接关系为：第一电感L₁和第二电感L₂的输入端同时接输入电源的正极，第一电感L₁和第二电感L₂的输出端分别接第一功率开关S₁和第二功率开关S₂的漏极，第一功率开关S₁和第二功率开关S₂的源极接输入电源的负极；两个功率开关S₁、S₂的栅极分别接各自的控制器；两个功率开关S₁、S₂的驱动相位之间相差180^o，即采用交错控制策略；第一电感L₁的输出接倍压单元的第一接口，倍压单元的第四接口经过正向连接的第一输出二极管D₀₁接变换器输出端的正极；第二电感L₂的输出接倍压单元的第二接口，倍压单元的第三接口经过正向连接的第二输出二极管D₀₂接变换器输出端的正极；变换器输出端的负极与输入电源的负极相连；变换器输出端的正极和负极之间还接有输出滤波电容C₀；其中，倍压单元由二个二极管和二个电容构成有四个端口的单元，第一端口经过第一二极管接第三端口，并且第一端口经第一电容接第四端口；第二端口经第二二极管接第四端口，并且第二端口经第二电容接第第三端口；所述倍压单元为n个单元组合而成，n为自然数，取值范围为n≥1；第一个倍压单元的第四个端口接第二个倍压单元的第一个端口，以此类推，一直到第n个倍压单元；第n个倍压单元的第四个端口接输出二极管D₀₁的阳极，二极管D₀₁的阴极接变换器输出端的正极；第一个倍压单元的第三个端口接第二个倍压单元的第二个端口，以此类推，一直到第n个倍压单元，第n个倍压单元的第三个端口接输出二极管D₀₂的阳极，二极管D₀₂的阴极接变换器输出端的正极；根据功率开关状态的不同，可以将电路分为3种工作状态：（1）控制器控制功率开关S₁关断，功率开关S₂导通，此时低压电源通过电感L₁和二极管D₁向电容C₂充电，同时低压电源通过电感L₁、电容C₁和二极管D₃向电容C₂、C₄充电，同时低压电源通过电感L₁、电容C₁、电容C₃和二极管D₅向电容C₂、C₄、C₆充电，同时低压电源通过电感L₁、电容C₁、电容C₃、电容C₅和二极管D₀₁向高压直流母线供电；此时功率开关S₂保持开通状态，低压电源通过功率开关S₂向电感L₂充电；二极管D₂、二极管D₄、二极管D₆及二极管D₀₂均关断；（2）控制器控制功率开关S₂关断，功率开关S₁导通，此时低压电源通过电感L₂和二极管D₂向电容C₁充电，同时低压电源通过电感L₂、电容C₂和二极管D₄向电容C₁、C₃充电，同时低压电源通过电感L₂、电容C₂、电容C₄和二极管D₆向电容C₁、C₃、C₅充电，同时低压电源通过电感L₂、电容C₂、电容C₄、电容C₆和二极管D₀₂向高压直流母线供电；此时功率开关S₁保持开通状态，低压电源通过功率开关S₁向电感L₁充电；二极管D₁、二极管D₃、二极管D₅及二极管D₀₁均关断；（3）功率开关均导通，此时低压电源通过功率开关S₁和功率开关S₂分别向电感L₁和电感L₂充电；二极管D₁、二极管D₂、二极管D₃、二极管D₄、二极管D₅、二极管D₆、二极管D₀₁和二极管D₀₂均关断。 

关 键 词： 

法律状态：授权 

IPC专利分类号：H02M3/10(2006.01)I