[发明专利]多级单开关升压变换器

权利要求书

1.一种多级单开关升压变换器，其特征在于：包括前级Boost升压网络和若干个Switch-Capacitor网络；其中前级Boost升压网络的拓扑结构如下：有源开关管S的漏极通过电感L连接电源U_in的正极，有源开关管S的源极连接电源U_in的负极；二极管D₁₁的阴极与电容C₁₂的正极串联，电容C₁₂的负极与二极管D₁₂的阴极连接，二极管D₁₂的阳极串联电容C₁₁的负极，电容C₁₁的正极与二极管D₁₁的阳极连接；有源开关管S的漏极还连接到电容C₁₁正极与二极管D₁₁阳极间的连接点，有源开关管S的源极还连接到电容C₁₂负极与二极管D₁₂阴极间的连接点；

所述Switch-Capacitor网络的拓扑结构分两种情况：①二极管D_(n-1)n的阴极与电容C_n2的正极串联，电容C_n2的负极与二极管D_(n)(n+1)的阴极连接，二极管D_(n)(n+1)的阳极串联电容C_n1的负极，电容C_n1的正极与二极管D_(n-1)(n)的阳极连接，电容C_n2负极与二极管D_(n)(n+1)阴极间的连接点与有源开关管S的源极连接，电容C_n1正极与二极管D_(n-1)(n)阳极间的连接点与有源开关管S的漏极连接；②二极管D_(n-1)n的阴极与电容C_n2的正极串联，电容C_n2的负极与二极管D_(n)(n+1)的阴极连接，二极管D_(n)(n+1)的阳极串联电容C_n1的负极，电容C_n1的正极与二极管D_(n-1)(n)的阳极连接，电容C_n2负极与二极管D_(n)(n+1)阴极间的连接点与二极管D_n1的阳极连接，电容C_n1正极与二极管D_(n-1)(n)阳极间的连接点与二极管D_n1的阴极连接；

前级Boost升压网络中的二极管D₁₁阴极与电容C₁₂正极间的连接点连接二极管D_o的阳极；电容C_o与负载电阻R并联后，一端连接二极管D_o的阴极，另一端连接到Switch-Capacitor网络中的二极管D_(n)(n+1)阳极和电容C_n1负极间的连接点；

前级Boost升压网络串联（n-1）个Switch-Capacitor网络，构成n个网络交错串联的结构，实现多级累加升压。

2.根据权利要求1所述多级单开关升压变换器，其特征在于：将所述二极管D_o替换为用于减小输出电压波纹的电感L₂。

3.根据权利要求1或2所述多级单开关升压变换器，其特征在于：所述前级Boost升压网络和Switch-Capacitor网络中的各二极管的规格参数相同。

4.根据权利要求1或2所述多级单开关升压变换器，其特征在于：所述前级Boost升压网络和Switch-Capacitor网络中的各电容的规格参数相同。

5.根据权利要求1所述多级单开关升压变换器，其特征在于：经过变换器升压后的输出电压为U_in表示输入电压，D表示有源开关管S的占空比。

6.根据权利要求2所述多级单开关升压变换器，其特征在于：经过变换器升压后的输出电压为U_in表示输入电压，D表示有源开关管S的占空比。