[发明专利]一种输入电流连续的高增益升压变换器

说明书

一种输入电流连续的高增益升压变换器，包括输入升压模块、电压变换模块、整流滤波输出模块；具体包括第一开关管S1、第二开关管S2、第一电感L1、第二电感L2或变压器T、第一二极管D1、第二二极管D2、第一电容C1、第二电容C2；包括非隔离拓扑结构或隔离拓扑结构。本发明可以实现输出电压的非隔离升压，也可以实现输出电压的隔离升压，适用于升压模式下需输出高电压的场合。

技术领域

本发明涉及一种输入电流连续的高增益升压变换器，特别是一种适用于输出正电压且需要升压变换的场合，尤其升压模式下需输出较高电压的场合，可进行非隔离变换，也可进行隔离变换，属于开关功率变换器技术领域。

背景技术

星载电源作为卫星有效载荷有源单机必不可少的一部分，广泛应用于包含天通系列卫星、风云系列卫星、海洋系列卫星等不同平台的卫星系统。

卫星有效载荷整机一般由功能载荷、星载电源(EPC)两部分组成，其中功能载荷包括固态功率放大器、行波管功率放大器、接收机、变频器、数字处理类设备等。星载电源其功能是接受星上遥控指令信号，实现开关机控制，将一次母线电压转换为功能载荷有源部件需要的二次电压并将二次电压按要求时序进行输出，是星上与一次母线接口相连接的主要供配电设备。星载电源提供功能载荷工作状态的遥测数据，并保证在负载及母线发生异常状况时及时断电，保护负载设备和一次母线。星载电源性能的优劣直接决定了整机性能的优劣，它的效率决定了整机效率的高低，它的大小决定了整机的大小和重量。

对于星载电源而言，拓扑选择至关重要。不同的拓扑涉及不同的控制方式、器件选型、磁性元器件设计等关键内容。当后级负载为固态功率放大器或行波管功率放大器时，随着功率的不断提升，其所需要的电压等级也在不断提升。比如，以往砷化镓固态功率放大器所需要的电压为+5V，+8V或+10V，而现在新一代氮化镓固态功率放大器所需要的电压为+28V或+45V。对于激光终端类产品，其输出电压可达130V。对于行波管功率放大器而言，其所需要电压由小功率的几百伏提高到上千伏，甚至上万伏。现有星载电源已有拓扑包括非隔离式的降压变换器、升压变换器以及隔离式的半桥变换器、全桥变换器、推挽变换器、正激变换器、反激变换器等，以及上述各拓扑的级联组合。

后级负载为功率放大器时，现在主要存在以下问题：1.当采用非隔离式拓扑级联隔离拓扑两级级联时，当低母线范围时(如现有平台最低母线为13V)，随着后级负载所需电压的提升，受到前级非隔离式变换器增益的限制，功率隔离变压器匝比非常大，随之而来的问题就是铜损增大，并且由于匝比很大，功率隔离变压器的极间电容、极间电感也增大，会引起不可预知的共态导通及电压电流尖峰等电磁干扰问题；2.当采用单级隔离式拓扑时，当匝比为1的情况下，输出电压一般正比于占空比，也即输出电压不可能高于输入电压，同样在低母线范围、负载电压要求高的情况下，功率隔离变压器匝比悬殊。所以，探索新的拓扑解决上述问题，对于星载电源性能的提升具有重要意义。