[发明专利]一种三电感高增益Boost变换器

权利要求书

1.一种三电感高增益Boost变换器，其特征在于，包括直流电源U_in；所述直流电源U_in的正极分别连接输入滤波电容C_in的正极、第一电感L₁的一端、第二二极管D₂的阳极、第四二极管D₄的阳极；所述第一电感L₁的另一端分别连接第一二极管D₁的阳极、第一电容C₁的负极；所述第一二极管D₁的阴极分别连接第二电感L₂的一端、所述第二二极管D₂的阴极；所述第二电感L₂的另一端分别连接第三二极管D₃的阳极、第二电容C₂的负极；所述第二电容C₂的正极分别连接第四二极管D₄的阴极、第三电感L₃的一端；所述第三电感L₃的另一端分别连接所述第一电容C₁的正极、所述第三二极管D₃的阴极、第五二极管D₅的阳极、开关管S的漏极；所述第五二极管D₅的阴极分别连接输出滤波电容C_o的正极、直流负载R的一端；所述直流负载R的另一端分别连接所述输出滤波电容C_o的负极、所述开关管S的源极、输入滤波电容C_in的负极、所述直流电源U_in的负极；

通过调节开关管S的开通和关断，实现高增益Boost变换器在一个开关周期T_s内的工作模态1和工作模态2的切换；工作模态1，t₀~t₁阶段：在t₀时刻，开通开关管S；第一二极管D₁和第五二极管D₅关断，第二二极管D₂、第三二极管D₃和第四二极管D₄导通；在t₁时刻，开关管S关断，工作模态1结束；工作模态2，t₁~t₂阶段：t₁时刻，第一二极管D₁和第五二极管D₅导通，第二二极管D₂、第三二极管D₃和第四二极管D₄关断；t₂时刻，开关管S导通，工作模态2结束，进入下一个开关周期；

在工作模态1时，第一电感L₁的电流i_L1、第二电感L₂的电流i_L2、第三电感L₃的电流i_L3均线性增大；电源U_in通过开关管S和第一电容C₁向第一电感L₁充电；通过开关管S、第二二极管D₂和第三二极管D₃向第二电感L₂充电；通过开关管S和第四二极管D₄向第三电感L₃充电；通过开关管S、第三二极管D₃和第四二极管D₄向第二电容C₂充电；同时，输出滤波电容C_o单独向直流负载R供电；在工作模态2时，第一电感的电流i_L1、第二电感的电流i_L2和第三电感的电流i_L3线性减小；电源U_in、第二电容C₂、第一电感L₁、第二电感L₂与第三电感L₃串联通过第五二极管D₅向输出滤波电容C_o和直流负载R供电；同时，第二电容C₂、第二电感L₂与第三电感L₃通过第一二极管D₁向第一电容C₁充电。

2.根据权利要求1所述的一种三电感高增益Boost变换器，其特征在于，高增益Boost变换器的理想电压增益G为：，其中，D为开关管S的控制信号的占空比。