[发明专利]一种高变比非隔离DC/DC变换器

权利要求书

1.一种高变比非隔离DC/DC变换器，其特征在于：该变换器是由N级变换单元构成的N级变换器，其中N为大于或等于2的整数，第1级变换单元采用第一类基本变换单元，除第1级变换单元外的其它变换单元采用第一类基本变换单元或第二类基本变换单元，所述第一类基本变换单元与第二类基本变换单元均包含的部分有：

输入端口；

输出端口；

第一谐振腔，包含第一端以及第二端；

第二谐振腔，包含第一端以及第二端，该第二谐振腔的第一端电连接输出端口；

第一半桥电路，包含第一端、第二端以及中点，该第一半桥电路的第一端电连接输入端口，第二端电连接输出端口；

第二半桥电路，包含第一端、第二端以及中点，设第二半桥电路所处的变换单元为第i级变换单元，i为小于或等于N的正整数，则该第二半桥电路的第一端电连接N级变换器中的任意一级数等于i或小于i的变换单元的输出端口，并记该输出端口所处的变换单元的级数为j，即j≤i，该第二半桥电路的第二端电连接N级变换器中的任意一级数小于j的变换单元的输出端口，并记该输出端口所处的变换单元的级数为k，即kj，若k无满足要求的数值，则该第二半桥电路的第二端电连接接地端口；

其中，第一谐振腔的第一端电连接第一半桥电路的中点，第二端电连接第二半桥电路的中点；

第一类基本变换单元的第二谐振腔的第二端电连接一接地端口，第二类基本变换单元还包含：

第三半桥电路，包含第一端、第二端以及中点，该第三半桥电路的中点电连接第二类基本变换单元的第二谐振腔的第二端，设第三半桥电路所处的变换单元为第i级变换单元，则该第三半桥电路的第一端电连接N级变换器中的任意一级数小于i的变换单元的输出端口，并记该输出端口所处的变换单元的级数为m，即mi，该第三半桥电路的第二端电连接N级变换器中的任意一级数小于m的变换单元的输出端口，并记该输出端口所处的变换单元的级数为n，即nm，若n无满足要求的数值，则该第三半桥电路的第二端电连接接地端口；

N级变换器中第1级变换单元的输出端口电连接负载的正极，除第1级变换单元外的其它变换单元的输出端口电连接低一级变换单元的输入端口，第N级变换单元的输入端口电连接电源的正极，其中负载的负极电平值、电源的负极电平值与接地端口的电平值相等。

2.根据权利要求1所述的一种高变比非隔离DC/DC变换器，其特征在于：所述N级变换器的任意第二半桥电路的第一端与第二端以及任意第三半桥电路的第一端与第二端，满足上述数值关系j≤i、kj、mi、nm的条件下通过电连接构成的电路，在不改变原有组成部件的基础上通过改变电路连接方式能够得到具有不同变比值的DC/DC变换器，j、m取值越大，k、n取值越小，输入电压与输出电压的变比值越大，j、m取值越小，k、n取值越大，输入电压与输出电压的变比值越小；该N级变换器的输入电压与输出电压的最大变比值为与N相关的数列，设S(N)为该N级变换器的能够达到的最大变比值，该数列满足如下规律：2级变换单元实现5倍变比，3级变换单元实现13倍变比，当N3时，变比值为第N-1级实现的变比值至第2级实现的变比值的逐项累加，再加上第N-1级实现的变比值，再加3。

3.根据权利要求2所述的一种高变比非隔离DC/DC变换器，其特征在于：第2级变换单元至第N级变换单元均由第二类基本变换单元构成，任意一级变换单元的第二半桥电路的第二端与任意一级变换单元的第三半桥电路的第二端电连接一接地端口，第i级变换单元的第二半桥电路的第一端电连接第i级变换单元的输出端口，第i级变换单元的第三半桥电路的第一端电连接第i-1级变换单元的输出端口，通过上述逻辑电连接构成的电路，会达到最大变比值。

4.根据权利要求1所述的一种高变比非隔离DC/DC变换器，其特征在于：所述第一谐振腔由电感和电容构成，该电感与电容串联电连接。

5.根据权利要求1所述的一种高变比非隔离DC/DC变换器，其特征在于：所述第二谐振腔由电感和电容构成，该电感与电容串联电连接，或者仅由电容构成。