[發(fā)明專利]一種自動均壓雙極性Cuk DC-DC變換器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011566207.7
• 申請日: 2020-12-25
• 公開（公告）號: CN112737332B
• 公開（公告）日: 2022-02-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 邾玢鑫;劉昱;張耀;楊楠;馬輝
• 申請（專利權(quán)）人: 三峽大學
• 主分類號: H02M3/158
• 分類號: H02M3/158;H02M3/00
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務(wù)所 42103
• 代理人: 吳思高

1.一種自動均壓雙極性Cuk DC-DC變換器，其特征在于：該變換器包含一個直流輸入源，一個Cuk變換器，m-1個同極性擴展單元，n個反極性電壓擴展單元；其中：

Cuk變換器包含兩個電感L、L_P1，兩個電容C_P11、C_P12，一個功率開關(guān)S₁，一個二極管D_P1；其連接形式如下：電感L的一端接直流輸入源的正極，電感L的另一端分別連接功率開關(guān)S₁的漏極以及電容C_P11的一端，電容C_P11的另一端分別與電感L_P1的一端以及二極管D_P1的陽極相連，電感L_P1的另一端與電容C_P12的一端相連，功率開關(guān)S₁的源極、二極管D_P1的陰極以及電容C_P12的另一端與直流輸入源的負極相連；

第1個同極性擴展單元包含電感L_P2、二極管D_P2兩個電容C_P21、C_P22；其中，電容C_P21的另一端分別與電感L_P2的一端以及二極管D_P2的陽極相連，電感L_P2的另一端與電容C_P22的一端相連；二極管D_P2的陰極連接電容C_P22的另一端；

第2個同極性擴展單元包含電感L_P3、二極管D_P3兩個電容C_P31、C_P32；其中，電容C_P31的另一端分別與電感L_P3的一端以及二極管D_P3的陽極相連，電感L_P3的另一端與電容C_P32的一端相連；二極管D_P3的陰極連接電容C_P32的另一端；

......依次類推，第i個同極性擴展單元，1i≤m-1中，

第i個同極性擴展單元包含電感L_P(i+1)、二極管D_P(i+1)兩個電容C_P(i+1)1、C_P(i+1)2；其中，電容C_P(i+1)1的另一端分別與電感L_P(i+1)的一端以及二極管D_P(i+1)的陽極相連，電感L_P(i+1)的另一端與電容C_P(i+1)2的一端相連；二極管D_P(i+1)的陰極連接電容C_P(i+1)2的另一端；

第1個反極性電壓擴展單元包含電感L_N1，二極管D_N1，兩個電容C_N11、C_N12；其中，電容C_N11的另一端分別與電感L_N1的一端以及二極管D_N1的陽極相連，電感L_N1的另一端與電容C_N12的一端相連；二極管D_N1的陰極連接電容C_N12的另一端；

第2個反極性電壓擴展單元包含電感L_N2，二極管D_N2，兩個電容C_N21、C_N22；其中，電容C_N21的另一端分別與電感L_N2的一端以及二極管D_N2的陽極相連，電感L_N2的另一端與電容C_N22的一端相連；二極管D_N2的陰極連接電容C_N22的另一端；

......依次類推，第j個反極性電壓擴展單元，1j≤n中，

第j個反極性電壓擴展單元包含電感L_Nj，二極管D_Nj，兩個電容C_Nj1、C_Nj2；其中，電容C_Nj1的另一端分別與電感L_Nj的一端以及二極管D_Nj的陽極相連，電感L_Nj的另一端與電容C_Nj2的一端相連；二極管D_Nj的陰極連接電容C_Nj2的另一端；

各個同極性擴展單元之間的連接形式如下：

1i≤m-1，第i-1個同極性擴展單元中電容C_Pi2的一端、電感L_Pi的另一端的交點與第i個同極性擴展單元中電容C_P(i+1)2的另一端相連，第i-1個同極性擴展單元中電容C_Pi1的一端與第i個同極性擴展單元中電容C_P(i+1)1的一端相連；

各個反極性擴展單元之間的連接形式如下：

1j≤n，第j個擴展單元中電容C_Nj2的一端與電感L_Nj的另一端的交點與第j-1個反極性擴展單元中二極管D_N(j-1)的陰極和電容C_N(j-1)2另一端的交點相連；電容C_Nj1一端與第j-1個擴展單元中電容C_N(j-1)1一端相連；

第1個同極性擴展單元與Cuk變換器之間的連接關(guān)系如下：

Cuk變換器中電容C_P11的一端與電感L的另一端相連的交點與第1個同極性擴展單元中電容C_P21的一端相連，Cuk變換器中電感L_P1的另一端與電容C_P12的一端相連的交點與第1個同極性擴展單元中二極管D_P2的陰極和電容C_P22另一端的交點相連；

第1個反極性擴展單元與Cuk變換器之間的連接關(guān)系如下：

Cuk變換器中電容C_P11的一端與電感L的一端相連的交點與第1個反極性擴展單元中電容C_N11的一端相連，Cuk變換器中二極管D_P1的陰極與電容C_P12的另一端相連的交點與第1個反極性擴展單元中電感L_N1的另一端和電容C_N12一端的交點相連；

負載R_PL的兩端分別與第m-1個同極性擴展單元中電容C_Pm2的一端和直流輸入源負極相連；

負載R_NL的兩端與第n個反極性電壓擴展單元中電容C_Nn2的另一端和直流輸入源負極相連。