[發明專利]一種非隔離軟開關高升壓比直流變換器及其方法

在審

• 申請號: 201710452516.3
• 申請日: 2017-06-15
• 公開（公告）號: CN107147291A
• 公開（公告）日: 2017-09-08
• 發明（設計）人: 杜春水;王偉
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: H02M3/158
• 分類號: H02M3/158
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司37221
• 代理人: 張勇

1.一種非隔離軟開關高升壓比直流變換器，其特征是：包括基于Buck/Buck-Boost衍生的I型高升壓比變換器，基于Buck/Buck-Boost衍生的I型高升壓比變換器的電源與負載電容之間增設有零電壓轉換軟開關電路，以實現主功率開關管零電壓開通和關斷。

2.一種非隔離軟開關高升壓比直流變換器，其特征是：包含主電路與輔助電路，主電路包括輸入電源，所述輸入電源正極連接兩條支路，第一支路經過第一電容、第一二極管和第二電感連接負載電容的一端，第二支路經過第一電感、第二電容連接負載電容的另一端；

所述第二電容通過第二二極管與電源負極連接，且第二二極管與電源負極的連接處通過第一開關管與第一電感和第二電容的連接點連接，所述連接點與第一電容和第一二極管的連接點之間正接有第三二極管；

輔助電路中第三電容與第一開關管并聯，第一開關管與第一電感器連接點引出連接第三電感，第三電感與第二開關管相連接，第二開關管另一端連接第一開關管與第二二極管連接點，第三電感器與第二開關管連接點連接第四二極管正端，第四二極管負端接輸出電容與第二電感連接點。

3.如權利要求2所述的一種非隔離軟開關高升壓比直流變換器，其特征是：所述第一開關管、第二開關管均為級聯型GaN器件，第二開關管容量小于第一開關管容量。

4.如權利要求2所述的一種非隔離軟開關高升壓比直流變換器，其特征是：所述第一電容、第二電容和第一電感的量值根據電感伏秒平衡原理與電容安秒平衡原理求得。

5.如權利要求2所述的一種非隔離軟開關高升壓比直流變換器，其特征是：所述第二電感濾出尖峰電流，其值小于第一電感。

6.如權利要求2所述的一種非隔離軟開關高升壓比直流變換器，其特征是：所述第三電容、第三電感的量值根據諧振原理求得。

7.基于如權利要求2-6中任一項所述的變換器的控制方法，其特征是：采用雙環控制，內環為電流控制，外環為電壓控制；根據負載電壓與設定值的偏差求得穩態控制電流，根據穩態控制電流與第一開關管的電流進行內環的峰值電流控制，輸出相應的驅動信號驅動第一開關管。

8.如權利要求7所述的控制方法，其特征是：相應的驅動信號的鋸齒波下降沿產生的時鐘信號提供給第二開關管作為控制信號。

9.如權利要求7所述的控制方法，其特征是：當峰值電流控制的驅動信號占空比大于50％時，對穩態控制電流增加斜坡補償；或，所述斜坡補償為第一電感的電流下降斜率。

10.如權利要求7所述的控制方法，其特征是：采用II型補償器對外環電壓進行補償。