[实用新型]一种自动均流的高自由度DC/DC变换器

摘要

本实用新型提供一种自动均流的高自由度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，且在变换输入相数和增益单元数后均能实现自动均流，省去了大量传感器的控制和复杂化的控制策略设计。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数倍增益，其输出电压与输入电压的比值为m•n，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。与现有的高增益技术相比，本实用新型不存在耦合电感、不存在隔离变压器，开关和二极管的电流应力和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

一种自动均流的高自由度DC/DC变换器，其特征在于：该变换器包含m个输入相数，n个增益单元，m个功率开关S1、S2...Sm，m个电感L1、L2...Lm，m•n个电容Co、C11、C21、C31...Cmn，m•n个二极管Do、D11、D21、D31...Dmn；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C1(n‑1)的一端，在第一电感L1和电容C1(n‑1)的结点和输入电源的负极之间接第一功率开关S1，第一功率开关S1源极接输入电源的负极，第一功率开关S1漏极与第一电感L1和电容C1(n‑1)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C2n的一端，在第二电感L2和电容C2n的结点和输入电源的负极之间接第二功率开关S2，第二功率开关S2源极接输入电源的负极，第二功率开关S2漏极与第二电感L2和电容C2n的结点相连；以此类推到第m相: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Cmn的一端，在第m电感Lm和电容Cmn的结点和输入电源的负极之间接第m功率开关Sm，第m功率开关Sm源极接输入电源的负极，第m功率开关Sm漏极与第m电感Lm和电容Cmn的结点相连;n增益单元中，增益单元n中，第一电感L1输出端接电容C1(n‑1)的一端，第二电感L2输出端接电容C2n的一端，以此类推到第m电感Lm输出端接电容Cmn的一端；二极管D2n的阴极连电容C2n的另一端，阳极连电容C1(n‑1)的一端；二极管D3n的阴极连电容C3n的另一端，阳极连电容C2n的另一端,以此类推到二极管Dmn的阴极连电容Cmn的另一端，阳极连电容C(m‑1)n的另一端；增益单元n‑1中，第一电感L1输出端接电容C1(n‑1)的一端，电容C2n的另一端接电容C2(n‑1)的一端，以此类推到的Cmn另一端接电容Cm(n‑1)的一端；二极管D1(n‑1)的阴极连电容C1(n‑1)的另一端，阳极连电容Cmn的另一端；二极管D2(n‑1)的阴极连电容C2(n‑1)的另一端，阳极连电容C1(n‑1)的另一端,以此类推到二极管Dm(n‑1)的阴极连电容Cm(n‑1)的另一端，阳极连电容C(m‑1)(n‑1)的另一端；以此类推到增益单元1：增益单元1中，电容C12的另一端接电容C11的一端，电容C22的另一端接电容C21的一端，以此类推到Cm2的另一端接电容Cm1的一端；二极管D11的阴极连电容C11的另一端，阳极连电容Cm2的另一端；二极管D12的阴极连电容C12的另一端，阳极连电容C11的另一端,以此类推到二极管Dm1的阴极连电容Cm1的另一端，阳极连电容C(m‑1)1的另一端；最后在电容Cm1的另一端引出二极管D0的阳极，二极管D0的阴极与电容C0和负载RL的一端相连，电容C0和负载RL的另一端与输入电源的负极相连。