[实用新型]一种输入相数可调的高增益DC/DC变换器

摘要

一种输入相数可调的高增益DC/DC变换器，相比现有的变换器，其输入相数和增益单元数均可调，应用于不同的场合时，可灵活调节输入相数和增益单元数，每增加一个输入相数或一个增益单元数均可提高1倍以上增益，其输出电压与输入电压的比值为(m−1)·n+11−D]]>其中D为占空比，m、n分别为输入相数与增益单元数。可满足大型大功率高增益场合。而且每一相输入电流和输出电压均可控，不存在不均流的问题，省去了大量传感器的控制和复杂化的控制策略设计。同时，与现有的高增益技术相比，本实用新型不存在耦合电感、不存在变压器，开关和二极管的电压应力也得到了降低，提高了变换器的整体工作效率。

主权项

一种输入相数可调的高增益DC/DC变换器，其特征在于：该变换器包含m个输入相，n个增益单元，m个功率开关S1、S2...Sm，m个电感L1、L2...Lm，n(m‑1)+1个电容C0、C11、C12、C13...Cn,m‑1，n(m‑1)+1个二极管D0、D11、D12、D13、Dn,m‑1；m输入相数中，第一相中第一电感L1的输入端接电源的正极，输出端接电容C11的一端，在第一电感L1和电容C11的结点和电源的负极之间接第一功率开关S1，第一功率开关S1源极接电源的负极，第一功率开关S1漏极与第一电感L1和电容C11的结点相连；第二相中第二电感L2的输入端接电源的正极，输出端接电容C12的一端，在第二电感L2和电容C12的结点和电源的负极之间接第二功率开关S2，第二功率开关S2源极接电源的负极，第二功率开关S2漏极与第二电感L2和电容C12的结点相连；以此类推到第m‑1相：第m‑1相中第m‑1电感Lm‑1的输入端接电源的正极，输出端接电容C1，m‑1的一端，在第m‑1电感L1，m‑1和电容C1，m‑1的结点和电源的负极之间接第m‑1功率开关Sm‑1，第m‑1功率开关Sm‑1源极接电源的负极，第m‑1功率开关Sm‑1漏极与第m‑1电感L1，m‑1和电容C1，m‑1的结点相连；第m相中第m电感Lm的输入端接电源的正极，输出端接电容C2,m‑1的一端，在第m电感Lm和电容C2，m‑1的结点和电源的负极之间接第m功率开关Sm，第m功率开关Sm源极接电源的负极，第m功率开关Sm漏极与第m电感Lm和电容C2，m‑1的结点相连；n增益单元中，增益一单元中，第一电感L1输出端接电容C11的一端，第二电感L2第一电感L1输出端接电容C12的一端...第m‑1电感Lm‑1输出端接电容C1，m‑1的一端；二极管D11的阴极连电容C11的另一端，阳极连电容C12的另一端；二极管D12的阴极连电容C12的另一端，阳极连电容C13的另一端...二极管D1，m‑2的阴极连电容C1，m‑2的另一端，阳极连电容C1，m‑1的另一端，二极管D1，m‑1的阴极连电容C1，m‑1的另一端，阳极连电容C2，m‑1的一端；由C11的另一端引出二极管D2，m‑1给电容C2，m‑1充电，二极管D2，m‑1阳极连C11的另一端，阴极连C2，m‑1的另一端；增益二单元中，电容C21的一端接电容C12的另一端，电容C22的一端接电容C13的另一端...电容C2,m‑2的一端接电容C1,m‑1的另一端；二极管D21的阴极连电容C21的另一端，阳极连电容C22的另一端；二极管D22的阴极连电容C22的另一端，阳极连电容C23的另一端...二极管D2，m‑2的阴极连电容C2，m‑2的另一端，阳极连电容C2，m‑1的另一端，二极管D2，m‑1的阴极连电容C2，m‑1的另一端，阳极连电容C3，m‑1的一端；由C21的另一端引出二极管D3，m‑1给电容C3，m‑1充电，二极管D3，m‑1阳极连C21的另一端，阴极连C3，m‑1的另一端；增益三单元中，电容C31的一端接电容C22的另一端，电容C32的一端接电容C23的另一端...电容C3,m‑2的一端接电容C2,m‑1的另一端；二极管D31的阴极连电容C31的另一端，阳极连电容C32的另一端；二极管D32的阴极连电容C32的另一端，阳极连电容C33的另一端...二极管D3，m‑2的阴极连电容C3，m‑2的另一端，阳极连电容C3，m‑1的另一端，二极管D3，m‑1的阴极连电容C3，m‑1的另一端，阳极连电容C4，m‑1的一端；由C31的另一端引出二极管D4，m‑1给电容C4，m‑1充电，二极管D4，m‑1阳极连C31的另一端，阴极连C4，m‑1的另一端；以此类推到n增益单元，增益n单元中，电容Cn，1的一端接电容Cn‑1，2的另一端，电容Cn，2的一端接电容Cn‑1，3的另一端...电容Cn,m‑2的一端接电容Cn‑1,m‑1的另一端；二极管Dn,1的阴极连电容Cn,1的另一端，阳极连电容Cn,2的另一端；二极管Dn,2的阴极连电容Cn,2的另一端，阳极连电容Cn,3的另一端...二极管Dn，m‑2的阴极连电容Cn‑1，m‑2的另一端，阳极连电容Cn，m‑1的另一端；最后在电容Cn，1的另一端引出二极管D0的阳极，二极管D0的阴极与电容C0的一端相连，电容C0的另一端与电源的负极相连。