[实用新型]一种含有源箝位电路的模块化高升压隔离型DC/DC变换器

摘要

一种含有源箝位电路的模块化高升压隔离型DC/DC变换器，在继承传统的L型电流输入隔离型DC/DC变换器输入电流纹波小、变压器匝数比低等优点的基础上，其输入相数可以实现模块化调整，输入输出电压增益根据每个模块的二极管电容数量灵活调节，可适用于不同功率等级及升压比的应用场合。并且每个模块实现了的自动均流，简化了控制策略。通过有源箝位电路与变压器漏感相结合，所有开关管实现了零电压开通，二极管实现了零电流关断，其反向恢复损耗得到了抑制。同时，与现有的高升压技术相比，主开关和二极管的电压应力、电流应力也得到了降低，可适用于需要输入输出电气隔离的场合。

主权项

1.一种含有源箝位电路的模块化高升压隔离型DC/DC变换器，其特征在于：包括一个直流输入电源，m个模块，一个滤波电容C0，一个负载RL；所述m个模块包括m个功率主开关VT1、VT2...VTm及所述功率主开关VT1、VT2...VTm对应的漏源极寄生电容CVT1、CVT2...CVTm；m个箝位电容CC1、CC2、...CCm；m个电感L1、L2...Lm；m个变比为1：k的高频变压器T1、T2...Tm及所述高频变压器T1、T2...Tm对应的漏感LK1、LK2...LKm；nm个电容C11、C12...Cnm；m(n+2)个二极管D1、D2、D3...Dm、D01、D02、D03...D0m、D11、D12、D13...Dnm；连接方式如下：模块1的一次侧端：电感L1的另一端分别接变压器T1的一次侧同名端、第一功率主开关VT1的漏极和第一功率辅助开关VTc1的源极，第一功率辅助开关VTc1的漏极接箝位电容Cc1的一端；模块1的二次侧端：变压器T1的二次侧同名端分别接电容C11一端、二极管D11的阳极和二极管D01的阴极；电容C11的另一端接电容C21的一端和二极管D21的阳极；电容C21的另一端接电容C31的一端和二极管D31的阳极；..….依次类推，电容C(n‑1)1的另一端接电容C n1的一端和二极管D(n‑1)1的阳极；电容Cn1的一端与C(n‑1)1之间的节点接二极管Dn1的阳极，电容Cn1的另一端接二极管D1的阳极；模块2的一次侧端：电感L2的另一端分别接变压器T2的一次侧同名端、第二功率主开关VT2的漏极和第二功率辅助开关VTc2的源极，第二功率辅助开关VTc2的漏极接箝位电容Cc2的一端；模块2的二次侧端：变压器T2的二次侧同名端分别接电容C12一端、二极管D12的阳极和二极管D02的阴极；电容C12的另一端接电容C22的一端和二极管D22的阳极；电容C22的另一端接电容C32的一端和二极管D32的阳极；..….依次类推，电容C(n‑1)2的另一端接电容C n2的一端和二极管D(n‑1)2的阳极；电容Cn2的一端与C(n‑1)2之间的节点接二极管Dn2的阳极，电容Cn2的另一端接二极管D2的阳极；以此类推到模块m：模块m的一次侧端：电感Lm的另一端分别接变压器Tm的一次侧同名端、第m功率主开关VTm的漏极和第m功率主开关VTm的源极，第m功率主开关VTm的漏极接箝位电容Ccm的一端；模块2的二次侧端：变压器Tm的二次侧同名端分别接电容C1m一端、二极管D1m的阳极和二极管D0m的阴极；电容C1m的另一端接电容C2m的一端和二极管D2m的阳极；电容C2m的另一端接电容C3m的一端和二极管D3m的阳极；..….依次类推，电容C(n‑1) m的另一端接电容C nm的一端和二极管D(n‑1) m的阳极；电容Cnm的一端与C(n‑1) m之间的节点接二极管Dnm的阳极，电容Cnm的另一端接二极管Dm的阳极；各个模块之间连接方式如下：直流输入电源负极接地，模块1的电感L1一端接直流输入电源正极，第一功率主开关VT1源极接地，箝位电容Cc1另一端接地，变压器T1一次侧异名端接变压器T2一次侧异名端，变压器T1二次侧异名端接变压器T2二次侧异名端；二极管D11阴极D22阳极，二极管D21阴极接D32阳极，以此类推到二极管Dn1阴极接二极管D2阳极，二极管D1阴极接负载RL和滤波电容C0的一端，二极管D01的阳极接负载RL和滤波电容C0的另一端；模块2的电感L2一端接直流输入电源正极，第二功率主开关VT2源极接地，箝位电容Cc2另一端接地，变压器T2一次侧异名端接变压器T3一次侧异名端，变压器T2二次侧异名端接变压器T3二次侧异名端；二极管D12阴极D23阳极，二极管D22阴极接D33阳极，以此类推到二极管Dn2阴极接二极管D3阳极，二极管D2阴极接负载RL和滤波电容C0的一端，二极管D02的阳极接负载RL和滤波电容C0的另一端；以此类推到模块m：模块m的电感Lm一端接电源正极，第m功率主开关VTm源极接地，箝位电容Ccm另一端接地，变压器Tm一次侧异名端接变压器T1一次侧异名端，变压器Tm二次侧异名端接变压器T1二次侧异名端；二极管D1m阴极D21阳极，二极管D2m阴极接D31阳极，以此类推到二极管Dnm阴极接二极管D1阳极，二极管Dm阴极接负载RL和滤波电容C0的一端，二极管D0m的阳极接负载RL和滤波电容C0的另一端。