[發明專利]具有低紋波的四開關升降壓變換器及其控制方法

無效

• 申請號: 201310567376.6
• 申請日: 2013-11-14
• 公開（公告）號: CN103560666A
• 公開（公告）日: 2014-02-05
• 發明（設計）人: 姚華文;孟慶遠;宋美恩
• 申請（專利權）人: 南京集能易新能源技術有限公司
• 主分類號: H02M3/10
• 分類號: H02M3/10;H02M1/14
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 金碎平

1.一種具有低紋波的四開關升降壓變換器，其特征在于：包括輸入源(V_in)、第一濾波電感(L₁)、第一濾波電容(C₁)、第一開關管(S₁)、第二開關管(S₂)、第二濾波電感(L₂)、第三開關管(S₃)、第四開關管(S₄)、第二濾波電容(C₂)、第三濾波電感(L₃)和負載(R_o)，所述輸入源(V_in)的正極連于第一濾波電感(L₁)的一端，所述第一濾波電感(L₁)的另一端分別連于第一濾波電容(C₁)的一端和第一開關管(S₁)的漏極，所述第一開關管(S₁)的源極分別連于第二開關管(S₂)的漏極和第二濾波電感(L₂)的一端，所述第二濾波電感(L₂)的另一端分別連于第三開關管(S₃)的源極和第四開關管(S₄)的漏極，所述第三開關管(S₃)的漏極分別連于第二濾波電容(C₂)的一端和第三濾波電感(L₃)的一端，所述第三濾波電感(L₃)的另一端連于負載(R_o)的一端，所述負載(R_o)的另一端分別連于第二濾波電容(C₂)的另一端、第四開關管(S₄)的源極、第二開關管(S₂)的源極、第一濾波電容(C₁)的另一端和輸入源(V_in)的負極。

2.如權利要求1所述的具有低紋波的四開關升降壓變換器，其特征在于：所述第一濾波電感(L₁)與第三濾波電感(L₃)為耦合電感，兩者共用磁芯且反向耦合。

3.如權利要求1所述的具有低紋波的四開關升降壓變換器，其特征在于：所述第一濾波電感(L₁)的同名端和輸入源(V_in)的正極相連，所述第三濾波電感(L₃)的同名端通過負載(R_o)和輸入源(V_in)的負極相連。

4.一種如權利要求1所述的具有低紋波的四開關升降壓變換器的控制方法，其特征在于，包括如下步驟：

直流升壓變換時，所述第三開關管(S₃)和第四開關管(S₄)工作在高頻開關狀態且互補導通，所述第一開關管(S₁)保持直通而第二開關管(S₂)保持關斷；

直流降壓變換時，所述第一開關管(S₁)和第二開關管(S₂)工作在高頻開關狀態且互補導通，所述第三開關管(S₃)保持直通而第四開關管(S₄)保持關斷。

5.如權利要求4所述的具有低紋波的四開關升降壓變換器的控制方法，其特征在于，直流升壓變換時，所述輸入源的輸入電壓V_in和直流輸出電壓V₀關系如下：直流降壓變換時，所述輸入源的輸入電壓V_in和直流輸出電壓V₀關系如下：V_o＝d₁V_in；d₁為第一開關管(S1)的占空比，d₂為第四開關管(S4)的占空比。

6.如權利要求4所述的具有低紋波的四開關升降壓變換器的控制方法，其特征在于，穩態工作時，所述輸入源的輸入電壓V_in和直流輸出電壓V₀關系如下：d₁為第一開關管(S1)的占空比，d₂為第四開關管(S4)的占空比。