[发明专利]一种基于耦合电感的高增益PWM直流升压变换器

权利要求书

1.一种基于耦合电感的高增益PWM直流升压变换器，其特征在于，包括：

一个直流电压源；

第一开关管和第二开关管，所述第一开关管的源极与所述直流电压源的负极连接；所述第二开关管的源极与所述第一开关管的漏极连接；

第一二极管，所述第一二极管的阳极与所述第二开关管的漏极连接；

第二二极管，所述第二二极管的阳极与所述第一二极管的阴极连接；

第三二极管，所述第三二极管的阳极与所述第二二极管的阴极连接；

一个耦合电感器，所述耦合电感器包括第一线圈、第二线圈和第三线圈；所述耦合电感器中第一线圈的同名端与所述直流电压源的正极连接，异名端同时与所述第一开关管的漏极和所述第二开关管的源极连接；所述耦合电感器中第二线圈的同名端同时与所述第一开关管的漏极和所述第二开关管的源极连接；

第一电容器，所述第一电容器的一端同时与所述耦合电感器中第一线圈的同名端和所述直流电压源的正极连接，另一端同时与所述第一二极管的阳极、所述第二开关管的漏极、以及所述耦合电感器中第三线圈的异名端连接；

第二电容器，所述第二电容器的一端与所述耦合电感器中第二线圈的异名端连接，另一端同时与所述第二二极管的阳极和所述第一二极管的阴极连接；

第三电容器，所述第三电容器的一端与所述耦合电感器中第三线圈的同名端连接，另一端同时与所述第三二极管的阳极和所述第二二极管的阴极连接；

第四电容器，所述第四电容器的一端与所述第三二极管的阴极连接，另一端同时与所述第一开关管的源极和所述直流电压源的负极连接；

一个负载，所述负载与所述第四电容器并联。

2.根据权利要求1所述的一种基于耦合电感的高增益PWM直流升压变换器，其特征在于，所述第二开关管替换为第四二极管；

所述第二开关管的源极与所述第一开关管的漏极连接替换为所述第四二极管的阳极与所述第一开关管的漏极连接；

所述第一二极管的阳极与所述第二开关管的漏极连接替换为所述第一二极管的阳极与所述第四二极管的阴极连接。

3.根据权利要求1至2任意一项所述的一种基于耦合电感的高增益PWM直流升压变换器，其特征在于，所述第二电容器与所述耦合电感器中第二线圈的位置交换，所述第二电容器的连接关系和所述耦合电感器中第二线圈的连接关系替换为：

所述耦合电感器中第二线圈的异名端同时与所述第一二极管的阴极和第二二极管的阳极连接，所述第二线圈的同名端与所述第二电容器的一端连接；所述第二电容器的另一端与第一开关管的漏极连接。

4.根据权利要求1所述的一种基于耦合电感的高增益PWM直流升压变换器，其特征在于，所述第三电容器与所述耦合电感器中第三线圈的位置交换，所述第三电容器的连接关系和所述耦合电感器中第三线圈的连接关系替换为：

所述耦合电感器中第三线圈的同名端同时与所述第二二极管的阴极和第三二极管的阳极连接，所述第三线圈的异名端与所述第三电容器的一端连接；所述第三电容器的另一端与第一二极管的阳极连接。

5.根据权利要求1所述的一种基于耦合电感的高增益PWM直流升压变换器，其特征在于，第一开关管与第二开关管互补导通；通过调节第一开关管的导通占空比即可改变所述变换器的升压比，理想电压增益为(2+n₂+n₃)/(1-d)，其中，d为第一开关管导通占空比，n₂为所述耦合电感器中第二线圈与第一线圈的匝数比，n₃为所述耦合电感器中第三线圈与第一线圈的匝数比。