[发明专利]一种多输入高可靠性电容电流一致型Zeta DC-DC变换器

权利要求书

1.一种多输入高可靠性Zeta DC-DC变换器，其特征在于该变换器包括：m+n+1个直流输入源，一个基本Zeta变换器，m个正向电压扩展单元，n个负向电压扩展单元；

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；

功率开关S₁漏极连接直流输入源u_in正极，功率开关S₁源极分别连接电感L₁一端、电容C₁一端，电容C₁另一端分别连接二极管D₁阴极、电感L₂一端，电感L₂另一端连接电容C₂一端，电容C₂另一端、二极管D₁阳极、电感L₁另一端均连接直流输入源u_in负极；

m个正向电压扩展单元中：

第1个正向电压扩展单元包含电感L_M11、L_M12，功率开关S_M1，二极管D_M1，电容C_M11、C_M12；其中，功率开关S_M1漏极连接直流输入源u_M1正极，功率开关S_M1源极分别连接电感L_M11一端、电容C_M11一端，电感L_M11另一端连接直流输入源u_M1负极，电容C_M11另一端分别连接电感L_M11一端、二极管D_M1阴极，电感L_M11另一端连接电容C_M12一端，电容C_M12另一端连接二极管D_M1阳极；

第2个正向电压扩展单元包含电感L_M21、L_M22，功率开关S_M2，二极管D_M2，电容C_M21、C_M22；其中，功率开关S_M2漏极连接直流输入源u_M2正极，功率开关S_M2源极分别连接电感L_M22一端、电容C_M21一端，电感L_M22另一端连接直流输入源u_M2负极，电容C_M21另一端分别连接电感L_M21一端、二极管D_M2阴极，电感L_M21另一端连接电容C_M22一端，电容C_M22另一端连接二极管D_M2阳极；

......依次类推，第i个正向电压扩展单元，1i≤m中，

第i个正向电压扩展单元包含电感L_Mi1、L_Mi2，功率开关S_Mi，二极管D_Mi，电容C_Mi1、C_Mi2；其中，功率开关S_Mi漏极连接直流输入源u_Mi正极，功率开关S_Mi源极分别连接电感L_Mi2一端、电容C_Mi1一端，电感L_Mi2另一端连接直流输入源u_Mi负极，电容C_Mi1另一端分别连接电感L_Mi1一端、二极管D_Mi阴极，电感L_Mi1另一端连接电容C_Mi2一端，电容C_Mi2另一端连接二极管D_Mi阳极；

直流输入源u_M1负极、直流输入源u_M2负极、......依次类推，直流输入源u_Mi均连接基本Zeta变换器中的直流输入源u_in负极；

第1个正向电压扩展单元中的电容C_M12另一端连接基本Zeta变换器中的电容C₂一端；第1个正向电压扩展单元中的电容C_M12一端连接第2个正向电压扩展单元中的电容C_M22另一端；第2个正向电压扩展单元中的电容C_M22一端连接第3个正向电压扩展单元中的电容C_M32另一端；......依次类推，第i-1个正向电压扩展单元中的电容C_M(i-1)2一端连接第i个正向电压扩展单元中的电容C_Mi2另一端；

j个负向电压扩展单元中：

第1个负向电压扩展单元包含电感L_N11、L_N12，功率开关S_N1，二极管D_N1，电容C_N11、C_N12；其中，功率开关S_N1漏极连接直流输入源u_N1正极，功率开关S_N1源极分别连接电感L_N11一端、电容C_N11一端，电感L_N11另一端连接直流输入源u_N1负极，电容C_N11另一端分别连接二极管D_N1阴极、电感L_N12一端，电感L_N12另一端连接电容C_N12一端，电容C_N12另一端连接二极管D_N1阳极；

第2个负向电压扩展单元包含电感L_N21、L_N22，功率开关S_N2，二极管D_N2，电容C_N21、C_N22；其中，功率开关S_N2漏极连接直流输入源u_N2正极，功率开关S_N2源极分别连接电感L_N21一端、电容C_N21一端，电感L_N21另一端连接直流输入源u_N2负极，电容C_N21另一端分别连接二极管D_N2阴极、电感L_N22一端，电感L_N22另一端连接电容C_N22一端，电容C_N22另一端连接二极管D_N2阳极；

......依次类推，第j个正向电压扩展单元，1j≤n中，

第j个负向电压扩展单元包含电感L_Nj1、L_Nj2，功率开关S_Nj，二极管D_Nj，电容C_Nj1、C_Nj2；其中，功率开关S_Nj漏极连接直流输入源u_Nj正极，功率开关S_Nj源极分别连接电感L_Nj1一端、电容C_Nj1一端，电感L_Nj1另一端连接直流输入源u_Nj负极，电容C_Nj1另一端分别连接二极管D_Nj阴极、电感L_Nj2一端，电感L_Nj2另一端连接电容C_Nj2一端，电容C_Nj2另一端连接二极管D_Nj阳极；

直流输入源u_N1负极、直流输入源u_N2负极、......依次类推直流输入源u_Nj负极均连接基本Zeta变换器中的直流输入源u_in负极；

第1个正向电压扩展单元中的电容C_N12一端连接基本Zeta变换器中的电容C₂另一端；

第1个正向电压扩展单元中的电容C_N12另一端连接连接第2个正向电压扩展单元中的电容C_N22一端；

第2个正向电压扩展单元中的电容C_N22另一端连接连接第3个正向电压扩展单元中的电容C_N32一端；

......依次类推，

第j-1个正向电压扩展单元中的电容C_N(j-1)2另一端连接连接第j个正向电压扩展单元中的电容C_Nj2一端；

负载R一端连接第i个正向电压扩展单元中的电容C_Mi2一端，负载R另一端连接第j个正向电压扩展单元中的电容C_Nj2另一端。