[发明专利]一种平方倍升压增益DC-DC变换器

权利要求书

1.一种平方倍升压增益DC-DC变换器，其特征在于，包括两个功率开关管、两个电感、两个二极管和两个电容；其中，电感L₁和电感L₂的一端均与输入直流电源V_in正极连接，电感L₁的另一端与开关管S₁和电容C₁相连接，电感L₂的另一端与开关管S₂和二极管D₂相连接；电容C₁的一端与电感L₁、开关管S₁均连接，另一端与开关管S₂、二极管D₁均连接；电容C₂与输出负载R并联；二极管D₂的一端与电感L₂和S₂相连，另一端与输出电容C₂相连；开关管S₁、二极管D₁、电容C₂与输出负载R的低压端均与输入直流电源V_in负极连接。

2.根据权利要求1所述的平方倍升压增益DC-DC变换器，其特征在于，开关管S₁和开关管S₂采用相同的PWM控制信号控制，二者同时导通和关断。

3.根据权利要求1所述的平方倍升压增益DC-DC变换器，其特征在于，两个开关管S₁和开关管S₂为MOSFET、IGBT或GaNFET。

4.根据权利要求1所述的平方倍升压增益DC-DC变换器，其特征在于，两个电感L₁和L₂的工作于电感电流连续模式的临界条件为：

式中：T_s为开关周期，M为电压增益。

5.权利要求1所述的平方倍升压增益DC-DC变换器，其特征在于，DC-DC变换器的PWM控制包括以下步骤：

S100，当开关管S₁、开关管S₂导通时，输入电压源V_in通过开关管S₁给电感L₁充电；同时，输入电压源V_in和电容C₁通过开关管S₂和开关管S₁给电感L₂充电；二极管D₁、二极管D₂关断，输出电容C₂维持输出电压恒定；

S200，当开关管S₁、开关管S₂关断时，输入电压源V_in和电感L₁通过二极管D₁给电容C₁充电；同时，输入电压源V_in和电感L₂同过二极管D₂向负载R和输出电容C₂提供能量。

6.权利要求5所述的平方倍升压增益DC-DC变换器，其特征在于，S100中，电感电流和电容电压满足的公式为：

式中，v_c1为电容C₁两端的电压，v_o为输出电压，i_L1为流过电感L₁的电流，i_L2为流过电感L₂的电流。

7.权利要求5所述的平方倍升压增益DC-DC变换器，其特征在于，S200中，电感电流和电容电压满足的公式为：

式中，v_c1为电容C₁两端的电压，v_o为输出电压，i_L1为流过电感L₁的电流，i_L2为流过电感L₂的电流。