[发明专利]一种高增益升压和降压Sepic DC-DC变换器

说明书

一种高增益升压和降压Sepic DC‑DC变换器，该变换器包括：一个输入电源，一个负载Rsubgt;L/subgt;，一个基本Sepic变换器，n个基础单元。基本Sepic变换器包含两个电感Lsubgt;1/subgt;、Lsubgt;2/subgt;，两个电容Csubgt;1/subgt;、Csubgt;2/subgt;，一个功率开关Ssubgt;1/subgt;，一个二极管Dsubgt;1/subgt;。本发明变换器具有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，较适合于输入或输出电压变化范围较大、高升压和降压增益的应用场合。

技术领域

本发明涉及一种DC-DC变换器,具体是一种高增益升压和降压Sepic DC-DC变换器。

背景技术

在输入和输出电压变化范围较宽的应用场合，输入电压即可能比输出电压高，也可能比输出电压低，此时适用的常见非隔离型升降压DC-DC变换器有Buck-Boost、Cuk、Sepic以及Zeta电路。理论上通过调节占空比D，这些变换器的输入输出增益可以在零至无穷大之间变化，但受元器件及电路寄生参数的影响，这些变换器的升压能力受到了较大的限制。目前提高DC-DC变换器输入输出增益的方案多基于Boost电路而构建，因而这些电路通常只能实现升压，不能实现降压，在输入和输出电压变化较大的应用场合中难以适用。因此研究即可实现高增益升压，同时也可实现降压的新型宽输入输出升降压DC/DC变换器具有重要意义。

发明内容

为解决现有非隔离型高增益DC-DC变换器不能同时实现高增益升压和降压的问题，本发明基本Sepic电路而提出一种高增益升压和降压Sepic DC-DC变换器，本发明变换器由基本Sepic变换器和“外衣电路”组成。“外衣电路”中含有若干个增益单元，每个基础单元由一个电感、两个电容及一个二极管所构成，通过调节基础单元的个数，即可实现对变换器输入输出增益及开关器件电压应力的调节；本发明变换器具有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，较适合于输入或输出电压变化范围较大、高升压和降压增益的应用场合。

本发明采取的技术方案为：

一种高增益升压和降压Sepic DC-DC变换器，该变换器包括：

一个输入电源，一个负载R_L，一个基本Sepic变换器，n个基础单元；其中：

基本Sepic变换器包含两个电感L₁、L₂，两个电容C₁、C₂，一个功率开关S₁，一个二极管D₁；其连接形式如下：

电感L₁的一端接输入电源的正极，电感L₁的另一端分别连接功率开关S₁的漏极、电容C₁的一端，电容C₁的另一端与电感L₂的一端、二极管D₁的阳极相连，二极管D₁的阴极与电容C₂的一端相连，功率开关S₁的源极、电感L₂的另一端、以及电容C₂的另一端均与输入电源的负极相连；

n个基础单元的元器件和内部连接形式均相同：