[發明專利]一種開關位于輸入側的自激式交錯并聯DC-DC變換器

在審

• 申請號: 201810281079.8
• 申請日: 2018-04-02
• 公開（公告）號: CN108512419A
• 公開（公告）日: 2018-09-07
• 發明（設計）人: 陳怡
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: H02M3/158
• 分類號: H02M3/158;H02M1/36
• 代理公司: 杭州斯可睿專利事務所有限公司 33241
• 代理人: 王利強

一種開關位于輸入側的自激式交錯并聯DC?DC變換器，包括一個自激單元和n個續流單元，即續流單元1至續流單元n，所述自激單元包括電阻Rp1_1至電阻Rpn_1、電阻Rp1_2至電阻Rpn_2、電容Cp1_1至電容Cpn_1、二極管Dp1_1至二極管Dpn_1、電感L1_1至電感Ln_1、PNP型BJT管Qp1_1至PNP型BJT管Qpn_1，所述續流單元j具有端口cj_1、端口cj_2、端口cj_3和端口cj_4，j的取值范圍為1至n。本發明采用多通道“互鎖”自激單元構成開關位于輸入側的自激式DC?DC變換器的交錯并聯形式，具有易于擴容和起振的特點，適用于小功率的工作場合。

技術領域

本發明涉及開關位于輸入側的DC-DC變換器的并聯形式，適合小功率的工作場合，適用的領域如：能量收集、LED驅動、輔助電源等。

背景技術

和單一的DC-DC變換器相比，交錯并聯的DC-DC變換器具有容量大、輸入電流和輸出電流紋波均小的優點。和他激式DC-DC變換器相比，自激式DC-DC變換器具有易于啟動、性價比高等優點。而交錯并聯的自激式DC-DC變換器則集中了交錯并聯的DC-DC變換器和自激式DC-DC變換器的諸多優點，可令DC-DC變換器的性能獲得進一步提升。本發明聚焦開關位于輸入側的DC-DC變換器，包括Buck-Boost變換器及其高增益形式。

發明內容

為了克服現有開關位于輸入側的DC-DC變換器的性能較低的不足，本發明提供一種開關位于輸入側的自激式交錯并聯DC-DC變換器，目標是綜合實現交錯并聯的DC-DC變換器和自激式DC-DC變換器的諸多優點——易于擴展容量、起振容易、性價比高等。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種開關位于輸入側的自激式交錯并聯DC-DC變換器，包括一個自激單元和n個續流單元，即續流單元1至續流單元n，所述自激單元包括電阻Rp1_1至電阻Rpn_1、電阻Rp1_2至電阻Rpn_2、電容Cp1_1至電容Cpn_1、二極管Dp1_1至二極管Dpn_1、電感L1_1至電感Ln_1、PNP型BJT管Qp1_1至PNP型BJT管Qpn_1，所述續流單元j具有端口cj_1、端口cj_2、端口cj_3和端口cj_4，j的取值范圍為1至n，所述續流單元j的作用是當PNP型BJT管Qpj_1截止時為電感Lj_1提供電流通路；

所述PNP型BJT管Qpj_1的發射極同時與直流電源Vi的正端和二極管Dpj_1的陰極相連，PNP型BJT管Qpj_1的基極同時與二極管Dpj_1的陽極和電阻Rpj_2的一端相連，PNP型BJT管Qpj_1的集電極同時與電容Cpj_1的一端、電感Lj_1的一端和續流單元j的端口cj_1相連，續流單元j的端口cj_3與負載Z的一端相連，負載Z的另一端與續流單元j的端口cj_4相連，續流單元j的端口cj_2同時與電感Lj_1的另一端和直流電源Vi的負端相連，j的取值范圍是1至n；

電阻Rp1_2的另一端同時與電容Cp2_1的另一端和電阻Rp2_1的一端相連，以此類推，電阻Rpn-1_2的另一端同時與電容Cpn_1的一端和電阻Rpn_1的一端相連，電阻Rpn_2的另一端同時與電容Cp1_1的另一端和電阻Rp1_1的一端相連；

電阻Rpj_1的另一端與PNP型BJT管Qpj_1的集電極相連；或者是：所述電阻Rpj_1的另一端連接至直流電源Vi的負端；再或者是：所述電阻Rpj_1的另一端連接至負載Z的一端，j的取值范圍是1至n。

進一步，所述續流單元j的端口cj_2與端口cj_4相連且輸出電壓Vo小于輸入電壓Vi。

關于所述續流單元j的第一種優選方案，所述續流單元j包括二極管Dcj_a1和電容Ccj_a1，二極管Dcj_a1的陰極與所述續流單元j的端口cj_1相連，二極管Dcj_a1的陽極同時與所述續流單元j的端口cj_3和電容Ccj_a1的一端相連，電容Ccj_a1的另一端同時與所述續流單元j的端口cj_2和端口cj_4相連，j的取值范圍是1至n。