[发明专利]一种采用开关电感和开关电容的准开关升压DC‑DC变换器

权利要求书

1.一种采用开关电感和开关电容的准开关升压DC-DC变换器，其特征在于包括输入直流电压源(V_in)、开关电感单元、开关升压单元、开关电容单元、第二MOS管(S₂)，第六二极管(D₆)，第四电容(C₄)和负载电阻(R_L)；其中开关电感单元由第一电感(L₁)、第二电感(L₂)、第一二极管(D₁)、第二二极管(D₂)和第三二极管(D₃)构成；开关升压单元由第一电容(C₁)、第四二极管(D₄)、第五二极管(D₅)和第一MOS管(S₁)组成；开关电容单元由第二电容(C₂)、第三电容(C₃)、第七二极管(D₇)和第八二极管(D₈)构成；所述输入直流电压源(V_in)的一端与第一电感(L₁)的一端和第一二极管(D₁)的阳极连接；所述第一电感(L₁)的另一端分别与第二二极管(D₂)的阳极和第三二极管(D₃)的阳极连接；所述第一二极管(D₁)的阴极分别与第二二极管(D₂)的阴极和第二电感(L₂)的一端连接；所述第二电感(L₂)的另一端分别与第三二极管(D₃)的阴极、第一MOS管(S₁)的漏极和第四二极管(D₄)的阳极连接；所述第四二极管(D₄)的阴极分别与第一电容(C₁)的正极、第二电容(C₂)的负极、第二MOS管(S₂)的漏极和第六二极管(D₆)的阳极连接；所述第一电容(C₁)的负极分别与第一MOS管(S₁)的源极和第五二极管(D₅)的阳极连接；所述第六二极管(D₆)的阴极分别与第七二极管(D₇)的阳极、第三电容(C₃)的负极和第四电容(C₄)的正极连接；所述第七二极管(D₇)的阴极分别与第八二极管(D₈)的阳极和第二电容(C₂)的正极连接；所述第八二极管(D₈)的阴极分别与第三电容(C₃)的正极和负载电阻(R_L)的一端连接；所述负载电阻(R_L)的另一端分别与第四电容(C₄)的负极、第二MOS管(S₂)的源极、第五二极管(D₅)的阴极和直流输入电源(V_in)的负极连接。

2.根据权利要求1所述的一种采用开关电感和开关电容的准开关升压DC-DC变换器，其特征在于当第一MOS管和第二MOS管同时开通，第二二极管、第四二极管、第五二极管、第六二极管和第八二极管反向截止，第一二极管、第三二极管和第七二极管正向导通。则此时输入直流电压源和第一电容一起给并联的第一电感和第二电感充电，第四电容通过二极管和第二MOS管给第二电容充电，同时第三电容和第四电容串联一起向负载电阻供电；当第一MOS管和第二MOS管同时关断，则第二二极管、第四二极管、第五二极管、第六二极管和第八二极管导通，第一二极管、第三二极管和第七二极管关断。则此时输入直流电压源与第一电感和第二电感串联一起向第一电容和第四电容充电，第二电容给第三电容充电。同时，输入直流电压源与第一电感、第二电感和第二电容串联一起向负载电阻供电。

3.根据权利要求1所述的一种采用开关电感和开关电容的准开关升压DC-DC变换器，其特征在于稳态输出时的电压增益G为：

其中V_o表示变换器负载侧的输出电压，V_i为输入直流电压源的输入电压，D为占空比。