[发明专利]T型升压变换器的拓扑结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种升压变换器的电路拓扑结构，特别涉及一种采用单电感的DC-DC型升压 变换器的拓扑结构。

背景技术

在传统的DC-DC升压电路中，当升压倍数比较高时，常采用变压器结构的变换器，或多 级升压的结构。由于升压倍数较高，控制精度难以得到保证，同时系统串联结构导致了系统 可靠性低及稳定性等不足。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：解决升压倍数较高时的控制精度，提出了一种采用多个 输出电容串联，并对各个输出级联电容分别进行升压控制的拓扑结构，实现高性能的升压变 换。

为了达到上述目的，本发明的技术方案如下：

一种T型升压变换器的拓扑结构，通过开关S_k1、开关S_(k-1)1……开关S₂₁、开关S₁₁、开 关S_D12、开关S_D22……开关S_D(k-1)2，共2k-1个开关器件顺序串联构成T型变换器的横轴；通 过电容C₁、电容C₂……电容C_k共k个电容顺序串联构成T型变换器的纵轴；开关S_k1的一端 与开关S_(k-1)1的一端相连，开关S_k1的另一端通过电感L与直流输入电源的高电位端相连，直 流输入电源的低电位端与开关S_D(k-1)2相连；开关S_k1与电感L相连的一端和电容C_k的正极之 间有单向从横轴流向纵轴的整流支路，该整流支路由开关S_Dk1组成；开关S_D(k-1)2与直流输入 电源低电位端相连的一端和电容C_k与电容C_(k-1)的节点之间有从纵轴流向横轴的单向可控开 关支路，该单向可控开关支路由开关S_k2组成；其中开关S_i1与开关S_(i+1)1之间的节点和电容C_i与电容C_(i+1)的节点之间有单向从横轴流向纵轴的整流支路，该整流支路由开关S_Di1组成， i＝1，2...k-1；在电容C_i与电容C_(i+1)的节点和开关S_Di2和开关S_D(i+1)2之间的节点之间有从纵轴流 向横轴的单向可控开关支路，该单向可控开关支路由开关S_(i+1)2组成，i＝1，2...k-2；电容C_k的 正极和电容C₁的负极之间接负载电阻R_L；通过扩展T型结构的横、纵轴以及单向整流支路、 单向可控开关支路，可以拓展变换器，k为大于1的正整数。

本发明的有益效果：

与传统的DC-DC升压变换器相比较，本发明所公开的T型升压变换器采用单电感的结构， 对各个串联输出侧的电容进行独立充电，在较高升压倍数的情况下，有较高的控制精度；同 时，也克服了多级串联系统的稳定性及可靠性不足等问题。

附图说明

图1为本发明提出的T型升压变换器的拓扑结构图。

图2(a)为可控开关的MOSFET等效示例图。

图2(b)为可控开关的IGBT等效示例图。

具体实施方式

结合附图对本发明作进一步说明：