[發明專利]一種模塊化軟開關高增益DC/DC變換器

有效

• 申請號: 201810575183.8
• 申請日: 2018-06-06
• 公開（公告）號: CN108880261B
• 公開（公告）日: 2023-10-27
• 發明（設計）人: 邾玢鑫;段宛宜;余志林;劉崧;王輝
• 申請（專利權）人: 三峽大學
• 主分類號: H02M3/335
• 分類號: H02M3/335
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務所 42103
• 代理人: 吳思高

1.一種模塊化軟開關高增益DC/DC變換器，其特征在于：該變換器包含m個模塊，一個輸出二極管D₀，一個輸出濾波電容C₀，負載R_L，其中，變壓器T₁至T_m一次側的異名端分別相連，變壓器T₁至T_m二次側的異名端也分別相連，電源負極接地；

m個模塊的連接方式如下：

第一模塊一次側端，電感L₁的一端引出，電感L₁的另一端接漏感L_K1一端，在電感L₁和漏感L_K1的結點分別接功率開關VT₁漏極和輔助開關VT_c1源極，功率開關VT₁源極接地，功率開關VT₁漏源極電容C_VT1與功率開關VT₁體二極管并聯，輔助開關VT_c1漏極接箝位電容C_c1的一端，箝位電容C_c1的另一端接地，漏感L_K1的另一端接變壓器T₁一次側的同名端；二次側端，變壓器T₁二次側同名端接電容C_1(n-1)一端，電容C_1(n-1)一端與變壓器T₁二次側同名端之間的節點引出，電容C_1(n-1)的另一端接電容C_1(n-2)的一端，電容C_1(n-1)與電容C_1(n-2)之間的節點接二極管D_1(n-1)的陰極并引出，D_1(n-1)陽極引出；依次連接到第n個電容C₁₁的一端，C₁₁與C₁₂之間的節點接二極管D₁₂的陰極，D₁₂陽極引出，電容C₁₁的另一端接二極管D₁₁的陰極并引出，D₁₁陽極引出；

第二模塊一次側端，電感L₂的一端引出，電感L₂的另一端接漏感L_K2一端，在電感L₂和漏感L_K2的結點分別接功率開關VT₂漏極和輔助開關VT_c2源極，功率開關VT₂源極接地，功率開關VT₂漏源極電容C_VT2與功率開關VT₂體二極管并聯，輔助開關VT_c2漏極接箝位電容C_c2的一端，箝位電容C_c2的另一端接地，漏感L_K2的另一端接變壓器T₂一次側的同名端；二次側端，變壓器T₂二次側同名端接電容C_2n一端，電容C_2n的另一端接電容C_2(n-1)的一端，電容C_2n與電容C_2(n-1)的節點接二極管D_2n的陰極并引出，D_2n陽極引出；依次連接到第n個電容C₂₁的一端，C₂₁與C₂₂之間的節點接二極管D₂₂的陰極，D₂₂陽極引出，電容C₂₁的另一端接二極管D₂₁的陰極并引出，D₂₁陽極引出；

以此類推到第m模塊，

第m模塊，一次側端，電感L_m的一端引出，電感L_m的另一端接漏感L_Km一端，在電感L_m和漏感L_Km的結點分別接功率開關VT_m漏極和輔助開關VT_cm源極，功率開關VT_m源極接地，功率開關VT_m漏源極電容C_VTm與功率開關VT_m體二極管并聯，輔助開關VT_cm漏極接箝位電容C_cm的一端，箝位電容C_cm的另一端接地，漏感L_Km的另一端接變壓器T_m一次側的同名端；二次側端，變壓器T_m二次側同名端接電容C_mn一端，電容C_mn的另一端接電容C_m(n-1)的一端，電容C_mn與電容C_m(n-1)的節點接二極管D_mn的陰極，D_mn陽極引出；依次連接到第n個電容C_m1的一端，C_m1與C_m2之間的節點接二極管D_m2的陰極，D_m2陽極引出，電容C_m1的另一端接二極管D_m1的陰極并引出，D_m1陽極引出；

各個模塊之間連接方式如下：

模塊1，電感L₁一端接電源正極，電容C_1(n-1)一端與變壓器T₁之間節點的引出端接二極管D_2n的陽極，二極管D_1(n-1)的陰極接二極管D_2(n-1)的陽極，二極管D_1(n-1)的陽極接二極管D_mn陰極；以此類推到二極管D₁₁的陰極接二極管D₂₁的陽極，二極管D₁₁陽極接二極管D_m2陰極；

模塊2，電感L₂一端接電源正極，二極管D_2n的陰極接二極管D_3n的陽極，二極管D_2(n-1)的陰極接二極管D_3(n-1)的陽極；以此類推到二極管D₂₁的陰極接二極管D₃₁的陽極；

以此類推到第m模塊：

模塊m，電感L_m一端接電源正極，二極管D_mn的陰極接二極管D_1(n-1)的陽極，二極管D_m(n-1)的陰極接二極管D_1(n-2)的陽極；以此類推到二極管D_m2的陰極接二極管D₁₁的陽極；

最后在電容C_m1的另一端引出二極管D₀的陽極，二極管D₀的陰極與電容C₀和負載R_L的一端相連，電容C₀和負載R_L的另一端與變壓器T₁二次側同名端相連。

2.根據權利要求1所述一種模塊化軟開關高增益DC/DC變換器，其特征在于：該變換器m個功率開關 VT1、VT2...VT_m的柵極分別接各自的控制器，m個輔助開關 VTc1、VTc2...VT_cm的柵極也分別接各自的控制器，下標為奇數的功率開關VT1、VT3...VT_m-1控制信號一致，下標為偶數的功率開關VT2、VT4...VT_m控制信號一致，且兩者相位相差180°，輔助箝位開關與所對應支路的功率主開關互補導通。