[发明专利]一种STC高效率拓扑均流电路、实现方法及装置

说明书

本发明提供一种STC高效率拓扑均流电路，包括负载和若干并联的STC模块；各STC模块的输出端连接，并与负载第一端连接，负载第二端接地；每个STC模块包括外接电源、LC支路、充电开关单元、放电开关单元和输出电容；充电开关单元控制外接电源向LC支路充电的同时，向输出电容和负载供电；放电开关单元控制LC支路向输出电容和负载放电；充电开关单元与放电开关单元交替工作；LC支路包括第一电容、电感和变压器；第一电容、电感及变压器一次侧串联；各STC模块的变压器二次侧形成串联回路，实现均流。本发明保证STC模块高效率的同时，通过变压器实现各STC模块的均流，结构简单，均流效果好。

技术领域

本发明属电源技术领域，具体涉及一种STC高效率拓扑均流电路、实现方法及装置。

背景技术

SCC，是Switched capacitor converter的简称，开关电容电路。

随着用户对用电质量需求的提升，以及高电力密度的现状，电源效率的提升越来越越重要。STC电路适应电源效率提升，被越来越广泛的应用。STC，是Switched TankConverter的简称，是实现共振的SCC电路的，结合倍压与谐振电路，具有固定降压比例、高功率密度、高转换效率、极小的布板面积需求以及零电流切换的优点。然而当多个STC电路需要并联使用时，各STC电路的电流并不相等，没有实现均流。

此为现有技术的不足，因此，针对现有技术中的上述缺陷，提供一种STC高效率拓扑均流电路、实现方法及装置，是非常有必要的。

发明内容

针对现有技术的上述现有STC电路没有实现均流的缺陷，本发明提供一种STC高效率拓扑均流电路、实现方法及装置，以解决上述技术问题。

第一方面，本发明提供一种STC高效率拓扑均流电路，包括负载和若干并联的STC模块；

各STC模块的输出端连接，并与负载第一端连接，负载第二端接地；

每个STC模块包括外接电源、LC支路、充电开关单元、放电开关单元和输出电容；

充电开关单元控制外接电源向LC支路充电的同时，向输出电容和负载供电；

放电开关单元控制LC支路向输出电容和负载放电；

充电开关单元与放电开关单元交替工作；

LC支路包括第一电容、电感和变压器；

第一电容、电感及变压器一次侧串联；

各STC模块的变压器二次侧形成串联回路，实现均流。

进一步地，STC模块中变压器采用等比变压器，变压器一次侧匝数与二次侧匝数相等。STC模块中变压器采用1:1等比变压器，等比变压器实现变压器二次侧与一次侧电流相等，减少能量损失。

进一步地，充电开关单元包括充电控制器、第一MOS管和第二MOS管；

充电控制器与第一MOS管的栅极及第二MOS管的栅极连接；

第一MOS管的漏极与外接电源正极，外接电源负极接地，第一MOS管的源极与LC支路的第一端连接；

第二MOS管的源极与LC支路的第二端连接，第二MOS管的漏极与输出电容正极及STC模块输出端及负载第一端连接，输出电容负极接地。充电控制器输出PWM信号，控制第一MOS管和第二MOS管的通断，而第一MOS管和第二MOS管连通时，外接电源向LC支路充电。

进一步地，放电开关单元包括放电控制器、第三MOS管、第四MOS管、第五MOS管以及第二电容；

放电控制器与第三MOS管的栅极、第四MOS管的栅极以及第五MOS管的栅极连接；