[發明專利]一種零電壓關斷零電流開通高增益Boost變換器

有效

• 申請號: 202110546441.1
• 申請日: 2021-05-19
• 公開（公告）號: CN113258774B
• 公開（公告）日: 2022-05-06
• 發明（設計）人: 邾玢鑫;趙孟浩;黃悅華;支樹播;楊楠;李振華;冉華軍
• 申請（專利權）人: 三峽大學
• 主分類號: H02M3/158
• 分類號: H02M3/158;H02M1/08
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務所 42103
• 代理人: 吳思高

一種零電壓關斷零電流開通高增益Boost變換器，該變換器包括主電路、輔助電路；所述主電路包括Boost變換器、至少一個外衣單元。所述Boost變換器包含主電感L1、功率開關管S1、二極管D1、電容C1。所述輔助電路包括零電流電感Lr、輔助電感Ls、零電壓電容Cr、輔助電容Cs、二極管D2、D3、D4。本發明變換器實現了功率開關管的零電壓關斷和零電流導通，消除了功率開關管S1上的開關損耗，并將功率開關管S1上的開通損耗和關斷損耗轉移到了后面主電路中，實現了軟開關無損的目的。從而可以提高功率開關管S1的開關頻率。

技術領域

本發明涉及一種直流-直流變換器，具體涉及一種零電壓關斷零電流開通高增益Boost變換器。

背景技術

在現有的開關電源技術中，Boost外衣電路很好的實現了高電壓增益。然而，在隨著電力電子技術的發展，開關電源朝著小型化的方向發展。這就要求電路器件體積更小，開關頻率更高。隨著開關頻率的提高，開關損耗成為電路的主要損耗方式。解決開關損耗最有效的方式就是使用軟開關技術，而其中無源無損軟開關電路具有結構簡單，易于控制，可靠性高等特點。

發明內容

本發明提供一種零電壓關斷零電流開通高增益Boost變換器，通過輔助電路使得功率開關管的開關損耗在功率開關管工況發生改變時，將能量轉移回了主電路中，降低了電路中功率開關管上的開關損耗。

本發明采取的技術方案為：

方案一：一種零電壓關斷零電流開通高增益Boost變換器，該變換器包括主電路、輔助電路；

所述主電路包括Boost變換器、一個外衣單元；

所述Boost變換器包含主電感L1、功率開關管S1、二極管D1、電容C1；

主電感L1一端連接輸入電源正極，主電感L1另一端分別連接功率開關管S1漏極、二極管D1陽極，功率開關管S1源極連接輸入電源負極，二極管D1陰極連接電容C1一端，電容C1另一端連接輸入電源負極；

如圖10所示，所述外衣單元包含電容C11、電容C12、電感L11、二極管D11，外衣單元包含五端口：端口①、端口②、端口③、端口④、端口⑤；

電容C11一端連接端口①，電容C11另一端分別連接電感L11一端、二極管D11陽極，電感L11另一端連接端口②，二極管D11陰極連接電容C12一端，電容C12另一端連接端口③；二極管D11陽極為端口④，二極管D11陰極為端口⑤；

端口①連接到Boost變換器中二極管D1陽極，端口②連接到Boost變換器中二極管D1的陰極，端口③連接到輸入電源負極；

所述輔助電路包括零電流電感Lr、輔助電感Ls、零電壓電容Cr、輔助電容Cs、二極管D2、D3、D4；

零電流電感Lr一端分別連接外衣單元中的電容C11的另一端、電感L11一端；

零電流電感Lr另一端連接外衣單元中的二極管D11陽極；

二極管D2陽極分別連接輔助電容Cs一端、功率開關管S1漏極，

二極管D2陰極分別連接零電壓電容Cr一端、輔助電感Ls一端；

輔助電感Ls另一端連接二極管D3陽極，二極管D3陰極分別連接輔助電容Cs另一端、二極管D4陽極，二極管D4陰極分別連接主電路的電容C1一端、二極管D1陰極；

零電壓電容Cr另一端分別連接功率開關管S1源極、電容C1另一端。

方案二：一種零電壓關斷零電流開通高增益Boost變換器，該變換器包括主電路、輔助電路；

所述主電路包括Boost變換器、n個外衣單元；