[發明專利]一種雙輸入高可靠性Zeta DC-DC變換器

在審

• 申請號: 202111131191.1
• 申請日: 2021-09-26
• 公開（公告）號: CN113890349A
• 公開（公告）日: 2022-01-04
• 發明（設計）人: 邾玢鑫;郭浩;劉佳欣
• 申請（專利權）人: 三峽大學
• 主分類號: H02M3/156
• 分類號: H02M3/156;H02M1/08;H02M1/32;H02M1/42
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務所 42103
• 代理人: 吳思高

1.一種雙輸入高可靠性ZetaDC-DC變換器，其特征在于該變換器包括：

兩個直流輸入源，一個基本Zeta變換器，一個輸入單元，m個正向擴展單元，n個負向擴展單元；

所述基本Zeta變換器包含電感L₁、L₂，電容C₁、C₂，功率開關S₁，二極管D₁；其中，

功率開關S₁的漏極連接直流輸入源u_in1的正極，功率開關S₁的源極分別連接電感L₁的一端、電容C₁的一端，電容C₁的另一端分別連接電感L₂的一端、二極管D₁的陰極，電感L₂的另一端連接電容C₂的一端；電容C₂的另一端、二極管D₁的陽極、電感L₁的另一端均連接直流輸入源u_in1的負極；

所述輸入單元包含電感L₃、L₄，電容C₃、C₄，功率開關S₂，二極管D₂；其中，

功率開關S₂的漏極連接直流輸入源u_in2的正極，功率開關S₂的源極分別連接電感L₃的一端、電容C₃的一端，電容C₃的另一端分別連接電感L₄的一端、二極管D₂的陰極，電感L₄的另一端連接電容C₄的一端，電容C₄的另一端連接二極管D₂的陽極，電感L₃的另一端連接直流輸入源u_in1的負極；

m個正向擴展單元中：

第1個正向擴展單元包含電感L_M11、二極管D_M11，電容C_M11、C_M12；其中，電容C_M11的另一端分別連接電感L_M11的一端、二極管D_M11的陰極，電感L_M11的另一端連接電容C_M12的一端，電容C_M12的另一端連接二極管D_M11的陽極；

第2個正向擴展單元包含電感L_M21、二極管D_M21，電容C_M21、C_M22；其中，電容C_M21的另一端分別連接電感L_M21的一端、二極管D_M21的陰極，電感L_M21的另一端連接電容C_M22的一端，電容C_M22的另一端連接二極管D_M21的陽極；

......依次類推，第i個正向擴展單元，1i≤m中，

第i個正向擴展單元包含電感L_Mi1、二極管D_Mi1，電容C_Mi1、C_Mi2；其中，電容C_Mi1的另一端分別連接電感L_Mi1的一端、二極管D_Mi1的陰極，電感L_Mi1的另一端連接電容C_Mi2的一端，電容C_Mi2的另一端連接二極管D_Mi1的陽極；

各個正向擴展單元之間的連接形式如下：

第i個正向擴展單元中電容C_Mi1的一端連接第i-1個正向擴展單元中電容C_M(i-1)1的另一端；第i個正向擴展單元中電容C_Mi2的另一端連接第i-1個正向擴展單元中電容C_M(i-1)2的一端；

第i-1個正向擴展單元中電容C_M(i-1)1的一端連接第i-2個正向擴展單元中電容C_M(i-2)1的另一端；第i-1個正向擴展單元中電容C_M(i-1)2的另一端連接第i-2個正向擴展單元中電容C_M(i-2)2的一端；

......依次類推，

第2個正向擴展單元中電容C_M21的一端連接第1個正向擴展單元中電容C_M11的另一端；第2個正向擴展單元中電容C_M22的另一端連接第1個正向擴展單元中電容C_M12的一端；

第1個正向擴展單元中的電容C_M11的一端連接基本Zeta變換器中的電容C₁的另一端；第1個正向擴展單元中的電容C_M12另一端連接基本Zeta變換器中的電容C₂的一端；

n個負向擴展單元中：

第1個負向擴展單元包含電感L_N11，二極管D_N11，電容C_N11、C_N12；其中，電容C_N11的另一端分別連接電感L_N11的一端、二極管D_N11的陰極，電感L_N11的另一端連接電容C_N12的一端，電容C_N12的另一端連接二極管D_Mi1的陽極；

第2個負向擴展單元包含電感L_N21，二極管D_N21，電容C_N21、C_N22；其中，電容C_N21的另一端連接電感L_N21的一端、二極管D_N21的陰極，電感L_N21的另一端連接電容C_N22的一端，電容C_N22的另一端連接二極管D_N21的陽極；

......依次類推，第j個負向電壓擴展單元，1j≤n中，

第j個負向擴展單元包含電感L_Nj1，二極管D_Nj1，電容C_Nj1、C_Nj2；其中，電容C_Nj1的另一端分別連接電感L_Nj1的一端、二極管D_Nj1的陰極，電感L_Nj1的另一端連接電容C_Nj2的一端，電容C_Nj2的另一端連接二極管D_Nj1的陽極；

各個負向擴展單元之間的連接形式如下：

第j個負向擴展單元中電容C_Nj1的一端連接第j-1個負向擴展單元中電容C_N(j-1)1的另一端；第i個負向擴展單元中電容C_Nj2的一端連接第j-1個負向擴展單元中電容C_N(j-1)2的另一端；

第j-1個負向擴展單元中電容C_N(j-1)1的一端連接第j-2個負向擴展單元中電容C_N(j-2)1的另一端；第j-1個負向擴展單元中電容C_N(j-1)2的一端連接第j-2個負向擴展單元中電容C_N(j-2)2的另一端；

......依次類推，

第2個負向擴展單元中電容C_N21的一端連接第1個負向擴展單元中電容C_N11的另一端；第2個負向擴展單元中電容C_N22的一端連接第1個負向擴展單元中電容C_N12的另一端；

第1個負向擴展單元中電容C_N11的一端連接基本Zeta變換器中的電容C₃的另一端，第1個負向擴展單元中電容C_N12的一端連接基本Zeta變換器中的電容C₄的另一端；

負載R的一端連接第m個正向擴展單元中電容C_Mm2的一端，負載R的另一端連接第n個負向擴展單元中電容C_Nn2的另一端。