[实用新型]一种具备高增益升压能力的Buck-Boost DC-DC变换器

说明书

本实用新型提出一种具备高增益升压能力的Buck‑Boost DC‑DC变换器。所提变换器由基本Buck‑Boost变换器和若干个增益单元组成。所提增益单元由一个电感、两个电容及一个二极管所构成，通过调节所提增益单元的个数即可实现对Buck‑Boost变换器输入输出增益及开关电压应力的调节。所提变换器控制及驱动电路简单、输入输出电压调节范围宽、开关器件电压应力低等优势，较适合于同时需要高增益升压变换和降压变换的这类输入输出电压变化范围较大的应用场合。

技术领域

本实用新型涉及一种即可实现降压，也可实现高增益升压的DC/DC变换器，具体是一种具备高增益升压能力的Buck-Boost DC-DC变换器。

背景技术

Buck-Boost DC-DC变换器因可同时对输入电压实现升降压，且开关器件少等优势在工业应用中得到了广泛应用。但因电路和元器件寄生参数的影响，其升压能力受到了较大的限制，这使得传统Buck-Boost变换器仅适用于输入输出增益不高的场合中，目前具备高增益升压能力的方案多基于Boost变换器而构建，这些方案虽可实现高增益升压能力，但多不能同时实现降压变换，在既需要降压又需要高增益升压的场合中难以适用，因此构建即可实现降压，也可实现高增益升压的新型Buck-Boost变换器具有重要意义。

发明内容

为解决现有Buck-Boost DC-DC变换器中所存在的输入输出增益低的问题，本实用新型基于基本Buck-Boost电路提出一种具备高增益升压能力的Buck-Boost DC-DC变换器。

本实用新型采取的技术方案为：

一种具备高增益升压能力的Buck-Boost DC-DC变换器，该变换器包含一个直流输入源，一个负载R_L，一个基本Buck-Boost变换器，n个增益单元。其中：

基本Buck-Boost变换器包含一个电感L₁，一个电容C₁，一个功率开关S₁，一个二极管D₁。其连接形式如下：开关S₁的漏极接输入电源的正极，源极连接电感L₁的上端以及二极管D₁的阴极，二极管D₁的阳极与电容C₁的上端相连，电感L₁的下端以及电容C₁的下端与输入电源的负极相连。

n个增益单元的元器件和内部连接形式均相同，以第i个增益单元为例说明，其含有：一个电感L_i1，一个二极管D_i1，两个电容C_i1、C_i2。其中电容C_i1的右端与电感L_i1的上端以及二极管D_i1的阴极相连，二极管D_i1的阳极与电容C_i2的上端相连。

各个增益单元之间的连接形式如下(1<i≤n)：第i-1个增益单元中电容C_(i-1)1的右端、电感L_(i-1)1的上端以及二极管D_(i-1)1的阴极相连的交点与第i个增益单元中电容C_i1的左端相连，第i-1个增益单元中二极管D_(i-1)1的阳极与电容C_(i-1)2的上端相连的交点与第i个增益单元中电感L_i1的下端相连，第i-1个增益单元中电容C_(i-1)2的下端与第i个增益单元中电容C_i2的下端以及输入电源的负极相连。