[发明专利]一种高电压增益升压变换器

权利要求书

1.一种高电压增益升压变换器，其特征在于：包括滤波储能单元、开关单元、倍压单元和输出电容单元，其中，所述滤波储能单元的输入端与电源接口正极相连，所述滤波储能单元输出端分别与开关单元的一端和倍压单元输入端相连，所述倍压单元输出端与输出电容单元的一端及负载接口的正极端相连，所述输出电容单元的另一端、负载接口负极端及开关单元的另一端分别接电源接口负极，

还包括控制单元，所述控制单元包括输入电流采样模块、倍压电流采样模块、输出电流采样模块、电流内环控制模块和外环数字控制器，其中，所述外环数字控制器的输入端分别与所述输入电流采样模块和输出电流采样模块输出端相连，所述电流内环控制模块的输入端分别与所述外环数字控制器的输出端和倍压电流采样模块输出端相连，所述电流内环控制模块的输出端与开关单元的控制端相连，

所述外环数字控制器包括第一模数转换模块、第二模数转换模块、数模转换模块、数字闭环控制器和数字补偿模块，其中，所述第一模数转换模块的输入端与输入电流采样模块相连，所述第一模数转换模块的输出端与数字补偿模块的输入端相连，所述第二模数转换模块的输入端与输出电流采样模块相连，所述第二模数转换模块的输出端与数字闭环控制器的输入端相连，所述数字闭环控制器输出数值与数字补偿模块输出的数值做减法运算后，输入所述数模转换模块的输入端，所述数模转换模块的输出端提供电流内环控制模块需要的电流参考值。

2.根据权利要求1所述的高电压增益升压变换器，其特征在于：所述滤波储能单元为电感L。

3.根据权利要求1所述的高电压增益升压变换器，其特征在于：所述开关单元为开关管S。

4.根据权利要求1所述的高电压增益升压变换器，其特征在于：所述输出电容单元包括串联的电容C1和电容C3。

5.根据权利要求4所述的高电压增益升压变换器，其特征在于：所述倍压单元包括电感Ls、电容C2、二极管D1-D3，其中，所述滤波储能单元的输出端分别与电感Ls的一端和二极管D3的正极相连，所述电感Ls的另一端通过电容C2分别与二极管D1的正极和二极管D2的负极相连，所述二极管D3的负极与二极管D2的正极相连，并且接串联的C1和C3之间，所述二极管D1的负极与电容C1的另一端相连，电容C3的另一端接电源接口负极。

6.根据权利要求1-5任一项所述的高电压增益升压变换器，其特征在于：所述输入电流采样模块包括串联在电源接口正极的电阻Rc和电阻Rd，所述电阻Rd的另一端接地，所述外环数字控制器的第一输入端接电阻Rc和电阻Rd之间，所述输出电流采样模块包括串接在输出电压上的电阻Ra和电阻Rb，所述电阻Rb的另一端接地，所述外环数字控制器的第二输入端接电阻Ra和电阻Rb之间。

7.根据权利要求6所述的高电压增益升压变换器，其特征在于：所述数字闭环控制器包括数字PID控制器、单片机、DSP或FPGA数字控制器。

8.根据权利要求7所述的高电压增益升压变换器，其特征在于：所述电流内环控制模块包括比较器和与比较器输出端相连的D触发器，其中，所述比较器的同相输入端与倍压电流采样模块输出端相连，所述比较器的反相输入端与数模转换模块输出端相连，所述D触发器给出所述开关单元的占空比，实现电流模式控制。