[发明专利]一种双输入高可靠性Zeta DC-DC变换器

说明书

一种双输入高可靠性Zeta DC‑DC变换器，该变换器包含两个直流输入源，一个基本Zeta变换器，一个输入单元，m个正向扩展单元，n个反向电压扩展单元。正向、反向扩展单元由一个电感、两个电容及一个二极管所构成，通过调节正向、反向扩展单元的个数，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。该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、可靠性高的特点；在其中一个开关管损坏时，其余电路能正常工作；较适合于输出输入电压与输出电压变化范围比较大，需要两个电源同时供电且可靠性要求高的应用场合。

技术领域

本发明涉及一种DC-DC变换器，具体涉及一种双输入高可靠性Zeta DC-DC变换器。

背景技术

在输入和输出电压变化均较大的应用场合，输入电压即可能高于输出电压，也可能低于输出电压，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，双输入DC-DC变换器输入输出增益的方案基本不具备高增益输出且可靠性较差。因此研究，可实现高增益升压同时也具有高可靠性的双输入升降压DC/DC变换器具有重要意义。

发明内容

为解决现有非隔离型双输入高增益DC-DC变换器可靠性不高的问题。本发明基于基本Zeta变换器而提出一种双输入高可靠性ZetaDC-DC变换器，该变换器由基本Zeta变换器、输入单元和若干个增益扩展单元组成。通过调节增益扩展单元的个数，即可实现对变换器输入输出增益以及开关器件电压应力的调节。该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、可靠性高的特点；在扩展单元其中一个开关管损坏时，其余电路能正常工作；较适合于输出输入电压与输出电压变化范围比较大、需要两个电源供电且可靠性要求高的应用场合。

本发明采取的技术方案为：

一种双输入高可靠性ZetaDC-DC变换器，该变换器包括：

两个直流输入源，一个基本Zeta变换器，一个输入单元，m个正向扩展单元，n个负向扩展单元；

所述基本Zeta变换器包含电感L₁、L₂，电容C₁、C₂，功率开关S₁，二极管D₁；其中，

功率开关S₁的漏极连接直流输入源u_in1的正极，功率开关S₁的源极分别连接电感L₁的一端、电容C₁的一端，电容C₁的另一端分别连接电感L₂的一端、二极管D₁的阴极，电感L₂的另一端连接电容C₂的一端；电容C₂的另一端、二极管D₁的阳极、电感L₁的另一端均连接直流输入源u_in1的负极；