[发明专利]一种高电压增益DC-DC直流变换器

权利要求书

1.一种高电压增益DC-DC直流变换器，其特征在于，所述DC-DC直流变换器包括直流电源、功率开关管、三绕组耦合电感、电容和输出电路；

所述功率开关管的导通或截止，用于控制电路工作状态的切换，从而控制直流电源是否向耦合电感和电容提供电路工作需要的能量，通过改变控制功率开关管占空比的大小以及耦合绕组的匝比，实现输入输出电压增益的变化，由输出电路输出；

所述DC-DC直流变换器包括直流电源V_g、功率开关管S、电容C₁-C₄、二极管D₁-D₄、三绕组耦合电感以及输出电容C_o、输出二极管D_o和负载；

所述三绕组耦合电感包括互相耦合的耦合电感L_N1、L_N2、L_N3；

所述耦合电感L_N1同名端与直流电源正极相连，非同名端与电容C₂负极、功率开关管S和二极管D₁阳极公共端相连，功率开关管S与直流电源V_g负极相连；

电容C₂正极与耦合电感L_N2同名端相连，耦合电感L_N2非同名端分别连接二极管D₂阴极和耦合电感L_N3同名端公共端，二极管D₂阳极与电容C₁正极、二极管D₁阴极公共端连接，电容C₁负极连接直流电源V_g正极；

耦合电感L_N3非同名端连接电容C₄负极和二极管D₃阳极公共端，二极管D₃阴极连接电容C₃正极和二极管D₄阳极公共端，电容C₃负极与直流电源V_g正极相连；

二极管D₄阴极公共端连接电容C₄正极和输出二极管D_o阳极公共端，输出二极管D_o阴极连接输出电容C_o正极和负载一端，输出电容C_o负极连接直流电源V_g负极和负载另一端。

2.根据权利要求1所述的一种高电压增益DC-DC直流变换器，其特征在于，所述DC-DC直流变换器还包括二极管，二极管与电容组成钳位回路，用以吸收漏感能量。

3.根据权利要求1所述的一种高电压增益DC-DC直流变换器，其特征在于，所述功率开关管采用N沟道的MOS管，通过其栅源极接受外部主控芯片的控制信号。

4.根据权利要求2所述的一种高电压增益DC-DC直流变换器，其特征在于，所述功率开关管采用单极性的PWM控制方式达到导通或截至的状态。

5.根据权利要求1所述的一种高电压增益DC-DC直流变换器，其特征在于，所述三绕组耦合电感由三个互相耦合的耦合电感L_N1、L_N2、L_N3组成，等效为匝比N₁:N₂:N₃的理想变压器、漏感L_k与励磁电感L_m。

6.根据权利要求5所述的一种高电压增益DC-DC直流变换器，其特征在于，所述匝比为1:n₁:n₂，其中n₁＝N₂/N₁，n₂＝N₃/N₁。

7.根据权利要求1所述的一种高电压增益DC-DC直流变换器，其特征在于，所述输出电路包括输出二极管D_o与输出电容C_o以及负载R。