[實(shí)用新型]基于耦合電感倍壓結(jié)構(gòu)的雙輸出母線型高增益變換器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201420044588.6
• 申請(qǐng)日: 2014-01-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN203691234U
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-07-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宋鑫;劉超;竇新民;郭旭東;秦廣樂(lè);趙一;向鑫;李武華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇杰瑞科技集團(tuán)有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): H02M3/155
• 分類號(hào): H02M3/155;H02M1/32;H02M1/08
• 代理公司: 南京理工大學(xué)專利中心 32203
• 代理人: 朱顯國(guó)

1.一種基于耦合電感倍壓結(jié)構(gòu)的雙輸出母線型高增益變換器，其特征在于：包括：

一個(gè)提供電能的供電電源V_in；

耦合電感，可以等效看作在理想變壓器下由勵(lì)磁電感L_m和原邊漏感L_k組成，主要用于儲(chǔ)存電荷，實(shí)現(xiàn)LC諧振電路和對(duì)其它電路結(jié)構(gòu)的充放電，耦合電感的一端與供電電源V_in的正向端相連，耦合電感的另一端與原邊漏感L_k相連；

主開(kāi)關(guān)電路，主要用于對(duì)電路開(kāi)關(guān)狀態(tài)的控制，配合其它電路結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)高增益直流電壓的輸出，其中主開(kāi)關(guān)器件為增強(qiáng)型N型MOS管，主開(kāi)關(guān)器件S的漏極與耦合電感的原邊漏感L_k一端相連，源極與零參考電位GND相連，柵極連接外部控制單元；

箝位電路，主要用于抑制主開(kāi)關(guān)器件S關(guān)斷時(shí)產(chǎn)生的電壓過(guò)沖，并可回收儲(chǔ)存在漏感中的能量，包括一個(gè)箝位開(kāi)關(guān)管Sc和一個(gè)箝位電容Cc，其中箝位開(kāi)關(guān)管Sc的源極與主開(kāi)關(guān)器件S的漏極相連，箝位開(kāi)關(guān)管Sc的漏極與箝位電容Cc的一端相連，箝位電容Cc的另一端與零參考電位GND相連，箝位開(kāi)關(guān)管Sc的柵極連接用于控制其導(dǎo)通和關(guān)斷的外部控制單元；

耦合電感倍壓結(jié)構(gòu)，主要用實(shí)現(xiàn)常規(guī)占空比下的高增益，從而降低主開(kāi)關(guān)器件Sc的電壓應(yīng)力，并可以選擇低耐壓和低導(dǎo)通電阻的功率器件來(lái)進(jìn)一步降低導(dǎo)通損耗，包括耦合電感二次側(cè)繞組L₂、第一開(kāi)關(guān)管電容C₁、第二開(kāi)關(guān)管電容C₂、第一續(xù)流二極管D_r1和第二續(xù)流二極管D_r2，其中耦合電感二次側(cè)繞組L₂的一端與箝位開(kāi)關(guān)管Sc的源極相連，耦合電感二次側(cè)繞組L₂的另一端與第一開(kāi)關(guān)管電容C₁的一端相連，同時(shí)與第二開(kāi)關(guān)管電容C₂的一端相連，第一開(kāi)關(guān)管電容C₁的另一端與第一續(xù)流二極管D_r1的陰極相連，第二開(kāi)關(guān)管電容C₂的另一端與第二續(xù)流二極管D_r2的陽(yáng)極相連，第一續(xù)流二極管D_r1的陽(yáng)極第二與續(xù)流二極管D_r2的陰極相連，同時(shí)第一續(xù)流二極管D_r1的陽(yáng)極與第二續(xù)流二極管D_r2的陰極相連的公共節(jié)點(diǎn)與零參考電位GND相連；

雙輸出電路結(jié)構(gòu)，這種電路結(jié)構(gòu)存在中點(diǎn)零電位，為后一級(jí)實(shí)現(xiàn)多電平逆變提供了有利條件，包括第一輸出二極管D_o1、第二輸出二極管D_o2、第一儲(chǔ)能電容C_o1、第二儲(chǔ)能電容C_o2、第一等效負(fù)載R_o1和第二等效負(fù)載R_o2，其中第一輸出二極管D_o1的陽(yáng)極與續(xù)流二極管D_r1的陰極相連，同時(shí)與第一開(kāi)關(guān)管電容C₁的一端相連，第一輸出二極管D_o1的陰極與第一儲(chǔ)能電容C_o1的正極相連，第二輸出二極管D_o2的陰極與續(xù)流二極管D_r2的陽(yáng)極相連，同時(shí)與第二開(kāi)關(guān)管電容C₂的一端相連，第二輸出二極管D_o2的陽(yáng)極與第二儲(chǔ)能電容C_o2的負(fù)極相連，第一儲(chǔ)能電容C_o1的負(fù)極與第二儲(chǔ)能電容C_o2的正極相連，第一等效負(fù)載R_o1的一端與第一儲(chǔ)能電容C_o1的正極相連，第二等效負(fù)載R_o2的一端與第二儲(chǔ)能電容C_o2的負(fù)極相連，第一等效負(fù)載R_o1的另一端與第二等效負(fù)載R_o2的另一端相連，第一等效負(fù)載R_o1和第二等效負(fù)載R_o2相連的公共點(diǎn)與第一儲(chǔ)能電容C_o1和第二儲(chǔ)能電容C_o2相連的公共點(diǎn)相連，并且此公共點(diǎn)與零參考電位GND相連。