[發明專利]功率變換器

有效

• 申請號: 202011565342.X
• 申請日: 2020-12-25
• 公開（公告）號: CN112769332B
• 公開（公告）日: 2022-05-24
• 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: H02M3/158
• 分類號: H02M3/158;H02M1/32
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種功率變換器，其特征在于，包括第一功率級電路和第二功率級電路；

其中所述第一功率級電路包括：

第一儲能元件，其中所述第一儲能元件的第一端與相鄰的功率級電路的第一端共同耦接于所述第一功率級電路中的第一節點，并且所述第一儲能元件經由所述相鄰的功率級電路充電或放電；

第一磁性元件，其中所述第一磁性元件的第二端與所述第一功率級電路的第二端相連；

輔助模塊，包括第一功率管和第二功率管，其中所述第一功率管耦接在所述第一儲能元件的第二端和參考地之間，所述第二功率管耦接在所述第一儲能元件的第二端和所述第一磁性元件的第一端之間，從而通過控制所述第一功率管和所述第二功率管的狀態使得流過所述第一磁性元件的電流在電流斷續模式下不小于零；

第三功率管，耦接在所述第一功率級電路的第一端和所述第一節點之間；以及

第四功率管，耦接在所述第一磁性元件的第一端和參考地之間，

其中所述第二功率級電路包括第五功率管、第六功率管和第二磁性元件以構成buck或boost功率級電路，其中所述第五功率管的第一端與所述第二功率級電路的第一端相連，所述第一功率級電路的第二端與所述第二功率級電路的第二端相連。

2.根據權利要求1所述的功率變換器，其特征在于，所述輔助模塊被配置為在第一工作階段，所述第二功率管處于導通狀態，以使得所述第一磁性元件的電流經所述第二功率管流向所述功率變換器的輸出端；在第二工作階段，所述第一功率管處于導通狀態，以為所述第一儲能元件提供充電或放電回路以避免所述第一磁性元件的電流反向。

3.根據權利要求1所述的功率變換器，其特征在于，還包括：

至少一個所述第一功率級電路，其中

每個第一功率級電路的第一端耦接至上一相鄰的所述第一功率級電路的第一節點。

4.根據權利要求1或3所述的功率變換器，其特征在于，當前第一功率級電路中所述第一功率管的導通區間至少和與下一相鄰的功率級電路的第一端相連的功率管的導通區間重疊，且當前第一功率級電路中所述第二功率管的導通區間至少和所述當前第一功率級電路中的第三功率管的導通區間重疊。

5.根據權利要求1或3所述的功率變換器，其特征在于，當前第一功率級電路中所述第一功率管的最大導通時間為當前第一功率級電路中的所述第三功率管的關斷時間，所述第二功率管的最大導通時間為所述第一功率管的關斷時間。

6.根據權利要求1或3所述的功率變換器，其特征在于，其中所述第三和第四功率管中的一個作為所述第一功率級電路的主功率管，所述第三和第四功率管中的另一個作為所述第一功率級電路的整流管，所述第五和第六功率管中的一個作為所述第二功率級電路的主功率管，所述第五和第六功率管中的另一個作為所述第二功率級電路的整流管，其中所述整流管是同步整流功率管或整流二極管。

7.根據權利要求6所述的功率變換器，其特征在于，當所述功率變換器處于電流連續模式時，所述第一功率級電路中主功率管和整流管互補導通；當所述功率變換器處于電流斷續模式時，所述第一功率級電路中的整流管在相應的主功率管關斷時導通，并在流過所述第一磁性元件的電流過零時關斷。

8.根據權利要求3所述的功率變換器，其特征在于，第一個第一功率級電路的第一端與所述功率變換器的第一端相連，其他每個第一功率級電路的第一端依次連接至上一個相鄰的第一功率級電路的第一節點，所述第二功率級電路的第一端耦接至最后一個第一功率級電路的第一節點，且所述第一功率級電路和所述第二功率級電路的第二端連接在一起作為所述功率變換器的第二端，其中所述第二磁性元件的第二端與所述第二功率級電路的第二端相連。

9.根據權利要求6所述的功率變換器，其特征在于，所述第一功率級電路和第二功率級電路中的主功率管依次錯相導通，且錯相的相位差小于360°/N，其中N為所述第一和第二功率級電路的總數。