[發明專利]功率變換器

有效

• 申請號: 202011609888.0
• 申請日: 2020-12-30
• 公開（公告）號: CN112821757B
• 公開（公告）日: 2022-06-14
• 發明（設計）人: 孫俊彥;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
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

依據本發明的實施例揭露了一種功率變換器，所述功率變換器包括正輸入端和負輸入端，被配置為接收輸入電壓；正輸出端和負輸出端，被配置為產生輸出電壓；第一功率開關和第二功率開關，依次串聯耦接在正輸入端和第一節點之間；第三功率開關和第四功率開關，依次串聯耦接在第二節點和負輸入端之間；第一儲能元件，用于耦接在第一功率開關和第二功率開關的公共端與第三功率開關和第四功率開關的公共端之間；第一多電平功率變換電路，耦接在第一節點和正輸出端之間；第二多電平功率變換電路，耦接在第二節點和正輸出端之間。本發明的功率變換器減少了串聯耦接的功率開關的數量，使得驅動電路的實現較為簡單，降低了電路成本，提高了電路的工作效率。

技術領域

本發明涉及電力電子領域，更具體的說，涉及一種功率變換器。

背景技術

隨著社會的發展，能源短缺成為人類面臨的首要問題。電力電子技術近年來獲得了突飛猛進的發展，高效的功率變換器是能源利用中不可或缺的組成部分。現有技術中的一種高效功率變換器如圖1所示，所述功率變換器包括功率開關Q₁～Q₈、飛跨電容C_F1～C_F3、電感L和輸出電容C_o，所述功率開關Q₁～Q₈依次串聯連接所述功率變換器的輸入高電位端和地電位之間，以接收輸入電壓V_in，所述飛跨電容C_F3耦接在功率開關Q₁和Q₂的公共端與功率開關Q₇和Q₈的公共端之間，所述飛跨電容C_F2耦接在功率開關Q₂和Q₃的公共端與功率開關Q₆和Q₇的公共端之間，所述飛跨電容C_F1耦接在功率開關Q₃和Q₄的公共端與功率開關Q₅和Q₆的公共端之間，所述電感L的一端耦接功率開關Q₄和功率開關Q₅的公共端，所述電感L的另一端耦接所述功率變換器的輸出高電位端，輸出電容C_o耦接在所述功率變換器的輸出高電位端和地電位之間，以得到輸出電壓V_out。

圖1所示的功率變換器能高效地完成4：1的電壓轉換，即輸入電壓V_in和輸出電壓V_out的比值為4：1，但需要8個功率開關串聯耦接，而多個功率開關串聯耦接會導致驅動電路的實現較為復雜，因此應該盡量減少串聯耦接的功率開關的個數。

發明內容

有鑒于此，本發明提出了一種串聯耦接的功率開關的個數較少的功率變換器，以解決現有技術中串聯耦接的功率開關的個數較多而造成驅動電路的實現較為復雜的技術問題。

第一方面，本發明實施例提供了一種功率變換器，包括：

正輸入端和負輸入端，被配置為接收輸入電壓；

正輸出端和負輸出端，被配置為產生輸出電壓；

第一功率開關和第二功率開關，依次串聯耦接在所述正輸入端和第一節點之間；

第三功率開關和第四功率開關，依次串聯耦接在第二節點和所述負輸入端之間；所述第一節點和所述第二節點之間沒有物理連接；

第一儲能元件，用于耦接在所述第一功率開關和第二功率開關的公共端與所述第三功率開關和第四功率開關的公共端之間；

第一多電平功率變換電路，包括第一磁性元件，耦接在所述第一節點和所述正輸出端之間；

第二多電平功率變換電路，包括第二磁性元件，耦接在所述第二節點和所述正輸出端之間。