[发明专利]功率变换器

说明书

公开了一种功率变换器，包括多个电路模块，每个电路模块的输入端口和输出端口并联，该功率变换器在实现高电压变换比的同时，减小了输入电流和输出电流纹波，从而减小了输入电容和输出电容的体积，进一步减小功率变换器的体积。

技术领域

本发明涉及电力电子技术领域，具体地，涉及一种功率变换器。

背景技术

随着社会的不断发展，高增益的功率变换器成为能源利用中不可或缺的组成部分。为了减小输出电流的纹波从而减小所需的输出电容，现有技术中采用输出侧交错并联的方式，但是由于其输入电流纹波较大且不连续，仍需要很大的输入电容。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种功率变换器，以在实现高电压变换比的同时，减小输入电流和输出电流纹波，从而减小了输入电容和输出电容的体积，进一步减小功率变换器的体积。

根据本发明的第一方面，提出了一种功率变换器，包括：

多个电路模块，每个电路模块的第一端口相互并联且第二端口相互并联，其中每个所述电路模块包括：开关型功率级电路，包括第一磁性元件，连接在所述开关型功率级电路的开关节点和所述第二端口的第一端；至少一个开关组，连接在所述第一端口的第一端和所述开关型功率级电路的第一端之间，且每个开关组包括串联的第一和第二晶体管；以及至少一个第一储能电容，以向所述功率变换器的负载提供能量，

以及多个第二储能电容，以周期性地储能并释放能量给对应的第一储能电容。

具体地，每个所述第一储能电容分别连接在不同的所述开关组的第一类型节点和参考地之间，其中所述参考地为所述第一和第二端口的第二端。

具体地，每个第二储能电容的第一端分别连接至不同的所述开关组的中间节点，第二端连接至当前电路模块或另一电路模块的开关型功率级电路的开关节点。

具体地，在每个电路模块中，与第i个开关组的中间节点相连的第二储能电容的第二端连接至当前电路模块的另一电路模块中开关型功率级电路的开关节点，i为奇数，其中第一个开关组与所述开关型功率级电路的第一端相连。

具体地，在每个电路模块中，与第j个开关组的中间节点相连的第二储能电容的第二端耦接至当前电路模块中开关型功率级电路的开关节点，其中j为偶数，其中第一个开关组与所述开关型功率级电路的第一端相连。

具体地，每个开关组对应一个第一储能电容和一个第二储能电容。

具体地，在所述开关型功率级电路的第一工作阶段，输入电压和至少一个所述第一储能电容同时向当前电路模块的负载提供能量。

具体地，当每个电路模块中所述开关组为一个时，在所述开关型功率级电路的第一工作阶段，输入电压和所述第一储能电容同时向当前电路模块的负载提供能量。

具体地，当每个电路模块中所述开关组为多个时，在所述开关型功率级电路的第一工作阶段，输入电压、当前电路模块中的部分第一储能电容以及另一电路模块中的部分第一储能电容同时向负载提供能量。

具体地，与同一开关型功率级电路的开关节点相连的所述第二储能电容，在所述开关型功率级电路的第一工作阶段储能，并在第二工作阶段释放能量给相应的第一储能电容。

具体地，所述对应的第一储能电容为经过一所述第二晶体管与所述第二储能电容的第一端相连的第一储能电容。

具体地，每个所述开关型功率级电路还包括：

串联连接在所述开关型功率级电路的第一端和参考地之间的第三和第四晶体管，其中所述第三和第四晶体管的中间节点为所述开关节点。

具体地，与同一开关型功率级电路的开关节点相连的所述第二储能电容，其第一端连接的第一晶体管对应的驱动信号与所述同一开关型功率级电路的第三晶体管的驱动信号相同。