[实用新型]一种基于倍压单元的相数可调的高升压DC/DC变换器

摘要

一种基于倍压单元的相数可调的高升压DC/DC变换器，相比现有的变换器，除了具有输入相数和倍压单元数均可自由调节和自动均流的特点以外，其倍压单元的电容电压逐级升高，电容电压纹波对其增益的影响较低。所述倍压单元由一个二极管和一个电容构成具有三个端口的单元，二极管的阳极端作为第一端口，电容一端与二极管的阴极的结点作为第二端口，电容的另一端作为第三端口。应用于不同的场合时，通过灵活调节输入相数和倍压单元的个数，可得到不同的电压增益，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分别为输入相数与倍压单元的个数。可满足大型大功率高升压场合。与现有的高升压技术相比，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

一种基于倍压单元的相数可调的高升压DC/DC变换器，其特征在于：该变换器包含m个输入相数，n·m个倍压单元，m个功率开关S1、S2...Sm，m个电感L1、L2...Lm，n·m个电容Co、C1、C2...Cnm‑1，n·m个二极管Do、D1、D2...Dnm‑1；所述倍压单元由一个二极管和一个电容构成具有三个端口的单元，二极管的阳极端作为第一端口，电容一端与二极管的阴极的结点作为第二端口，电容的另一端作为第三端口；第一电感L1的输入端接输入电源的正极，第一电感L1的输出端依次连接第一倍压单元的第一端口和第m、2m...(n‑1)m倍压单元的第三端口；第二电感L2的输入端接输入电源的正极，第二电感L2的输出端依次连接第1、m+1...(n‑1)m+1倍压单元的第三端口，第三电感L3的输入端接输入电源的正极，第三电感L3的输出端依次连接第2、m+2...(n‑1)m+2倍压单元的第三端口，以此类推到第m电感Lm的输入端依次连接输入电源的正极，第m电感Lm的输出端接第m‑1、2m‑1...nm‑1倍压单元的第三端口；n·m个倍压单元的连接关系为：第一倍压单元的第二端口接第二倍压单元的第一端口，第二倍压单元的第二端口接第三倍压单元的第一端口；以此类推到第nm‑1倍压单元的第二端口接第nm倍压单元的第一端口，第nm倍压单元的第二端口接负载RL的正极，负载RL的负极接输入电源的负极；第一电感输出端和第一倍压单元的第一端口的结点与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漏极与第一倍压单元的第一端口相连；第二电感输出端和第一倍压单元的第三端口的结点与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漏极与第一倍压单元的第三端口相连；第三电感输出端和第二倍压单元的第三端口的结点与输入电源的负极之间接第三功率开关S3，第三功率开关S3源极接输入电源的负极，第三功率开关S3漏极与第二倍压单元的第三端口相连；第m电感输出端和第m‑1倍压单元的第三端口的结点与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‑1倍压单元的第三端口相连。