[发明专利]一种变匝比谐振变换器

权利要求书

1.一种变匝比谐振变换器，其特征在于，包括变压器T1，高位开关SH，低位开关SL，初始谐振电容Cr；第一谐振电容Cr1；第一控制开关SC1、第二控制开关SC2……第n-1控制开关SC n-1，第一二极管DS1、第二二极管DS2……第n-1二极管DS n-1；所述的变压器T1包括n个一次侧绕组，即第一绕组Np1及其第一漏感Lr1，第二绕组Np2及其第二漏感Lr2……第n绕组Npn及其第n漏感Lr n，该第一绕组Np1的异名端连接第二绕组Np2的同名端，第二绕组Np2的异名端连接相邻绕组的同名端……相邻绕组的异名端连接下一绕组的同名端，构成n段级联绕组；相应地，n个一次侧绕组寄生的n个漏感串联为n段级联漏感；所述的n段级联绕组形成首端、抽头1、抽头2……抽头n-1、末端，共n+1个端点，其首端连接初始谐振电容Cr，抽头1连接第一控制开关SC1的漏极，抽头2连接第二控制开关SC2的漏极，抽头n-1连接第n-1控制开关SC n-1的漏极，末端连接第一谐振电容Cr1；第一控制开关SC1至第n-1控制开关SC n-1的源极连接电路参考地；第一二极管DS1的阴极和阳极分别并联于第一控制开关SC1的漏极和源极，第二二极管DS2的阴极和阳极分别并联于第二控制开关SC2的漏极和源极，第n-1二极管的阴极和阳极分别并联于第n-1控制开关SCn-1的漏极和源极，高位开关SH和低位开关SL连接为半桥电路，该半桥电路的中点与初始谐振电容Cr串联。

2.根据权利要求1所述的一种变匝比谐振变换器，其特征在于，包括变压器T1，高位开关SH，低位开关SL，初始谐振电容Cr；第一谐振电容Cr1；第一控制开关SC1以及二极管DS1；当所述的变压器T1包括两个一次侧绕组，即第一绕组Np1及其第一漏感Lr1、第二绕组Np2及其第二漏感Lr2时，该第一绕组Np1的异名端连接第二绕组Np2的同名端，构成两段级联绕组；相应的，第一漏感Lr1和第二漏感Lr2形成串联电路，且包含在所述的两段级联绕组之内；所述的两段级联绕组形成首端，末端和抽头三个端点；其连接方式为：高位开关SH和低位开关SL连接为半桥电路，该半桥电路的中点与初始谐振电容Cr一端串联，初始谐振电容Cr的另一端连接所述的两段级联绕组的首端，所述的两段级联绕组的抽头连接第一控制开关SC1的漏极，第一控制开关SC1的源极连接电路参考地；所述的两段级联绕组的末端连接第一谐振电容Cr1的一端，第一谐振电容Cr的另一端连接参考地；第一二极管DS1的阴极和阳极分别并联于第一控制开关SC1的漏极和源极。

3.根据权利要求1所述的一种变匝比谐振变换器，其特征在于，所述的第一漏感Lr至第n漏感Lr n是变压器T1的n个一次侧绕组的寄生漏感，与对应的一次侧绕组为串联关系，当电路需要较大感量时，可使用外部独立电感替代所述的寄生漏感，以使电路工作在最佳工作点。

4.根据权利要求1所述的一种变匝比谐振变换器，其特征在于，所述的第一控制开关SC1连接在抽头1和参考地之间，所述的第二控制开关SC2连接在抽头2和参考地之间，所述的第n-1控制开关SC n-1连接在抽头n-1和参考地之间，所述的第一控制开关SC1至第n-1控制开关SC n-1或者是MOSFET，或者是三极管，或者是SiC器件，或者是GaN器件，其作用是改变变压器T1的匝比，第一控制开关SC1导通而其它控制开关关断时，匝比Ns/Np1；第二控制开关SC2导通而其它控制开关关断时，匝比Ns/Np1+Np2；第n-1控制开关SCn-1导通而其它控制开关关断时，匝比为Ns/ Np1+Np2+……+ Np n-1；当所有控制开关关断时，匝比为Ns/ Np1+Np2+……+ Np n-1+Npn。

5.根据权利要求2所述的一种变匝比谐振变换器，其特征在于，所述的第一二极管DS1的阴极和阳极分别并联于第一控制开关SC1的漏极和源极，该第一二极管DS1或者是独立二极管，或者是第一控制开关SC1的寄生二极管，所述第一二极管DS1的作用是阻断变压器T1的励磁电流通路，以改变变压器匝比。