[發明專利]功率變換器

在審

• 申請號: 202010728333.1
• 申請日: 2020-07-23
• 公開（公告）號: CN111799994A
• 公開（公告）日: 2020-10-20
• 發明（設計）人: 張望;趙晨
• 申請（專利權）人: 南京矽力微電子技術有限公司
• 主分類號: H02M1/14
• 分類號: H02M1/14;H02M3/156;H02M3/158
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

公開了一種功率變換器，包括多個電路模塊，每個電路模塊的輸入端口和輸出端口并聯，該功率變換器在實現高電壓變換比的同時，減小了輸入電流和輸出電流紋波，從而減小了輸入電容和輸出電容的體積，進一步減小功率變換器的體積。

技術領域

本發明涉及電力電子技術領域，具體地，涉及一種功率變換器。

背景技術

隨著社會的不斷發展，高增益的功率變換器成為能源利用中不可或缺的組成部分。為了減小輸出電流的紋波從而減小所需的輸出電容，現有技術中采用輸出側交錯并聯的方式，但是由于其輸入電流紋波較大且不連續，仍需要很大的輸入電容。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種功率變換器，以在實現高電壓變換比的同時，減小輸入電流和輸出電流紋波，從而減小了輸入電容和輸出電容的體積，進一步減小功率變換器的體積。

根據本發明的第一方面，提出了一種功率變換器，包括：

多個電路模塊，每個電路模塊的第一端口相互并聯且第二端口相互并聯，其中每個所述電路模塊包括：開關型功率級電路，包括第一磁性元件，連接在所述開關型功率級電路的開關節點和所述第二端口的第一端；至少一個開關組，連接在所述第一端口的第一端和所述開關型功率級電路的第一端之間，且每個開關組包括串聯的第一和第二晶體管；以及至少一個第一儲能電容，以向所述功率變換器的負載提供能量，

以及多個第二儲能電容，以周期性地儲能并釋放能量給對應的第一儲能電容。

具體地，每個所述第一儲能電容分別連接在不同的所述開關組的第一類型節點和參考地之間，其中所述參考地為所述第一和第二端口的第二端。

具體地，每個第二儲能電容的第一端分別連接至不同的所述開關組的中間節點，第二端連接至當前電路模塊或另一電路模塊的開關型功率級電路的開關節點。

具體地，在每個電路模塊中，與第i個開關組的中間節點相連的第二儲能電容的第二端連接至當前電路模塊的另一電路模塊中開關型功率級電路的開關節點，i為奇數，其中第一個開關組與所述開關型功率級電路的第一端相連。

具體地，在每個電路模塊中，與第j個開關組的中間節點相連的第二儲能電容的第二端耦接至當前電路模塊中開關型功率級電路的開關節點，其中j為偶數，其中第一個開關組與所述開關型功率級電路的第一端相連。

具體地，每個開關組對應一個第一儲能電容和一個第二儲能電容。

具體地，在所述開關型功率級電路的第一工作階段，輸入電壓和至少一個所述第一儲能電容同時向當前電路模塊的負載提供能量。

具體地，當每個電路模塊中所述開關組為一個時，在所述開關型功率級電路的第一工作階段，輸入電壓和所述第一儲能電容同時向當前電路模塊的負載提供能量。

具體地，當每個電路模塊中所述開關組為多個時，在所述開關型功率級電路的第一工作階段，輸入電壓、當前電路模塊中的部分第一儲能電容以及另一電路模塊中的部分第一儲能電容同時向負載提供能量。

具體地，與同一開關型功率級電路的開關節點相連的所述第二儲能電容，在所述開關型功率級電路的第一工作階段儲能，并在第二工作階段釋放能量給相應的第一儲能電容。

具體地，所述對應的第一儲能電容為經過一所述第二晶體管與所述第二儲能電容的第一端相連的第一儲能電容。

具體地，每個所述開關型功率級電路還包括：

串聯連接在所述開關型功率級電路的第一端和參考地之間的第三和第四晶體管，其中所述第三和第四晶體管的中間節點為所述開關節點。

具體地，與同一開關型功率級電路的開關節點相連的所述第二儲能電容，其第一端連接的第一晶體管對應的驅動信號與所述同一開關型功率級電路的第三晶體管的驅動信號相同。