[發明專利]并聯型混合功率變換器

在審

• 申請號: 202211032327.8
• 申請日: 2022-08-26
• 公開（公告）號: CN115313849A
• 公開（公告）日: 2022-11-08
• 發明（設計）人: 黎堅
• 申請（專利權）人: 杭州艾諾半導體有限公司
• 主分類號: H02M3/00
• 分類號: H02M3/00;H02M3/07;H02M3/158;H02M1/42;H02M1/00
• 代理公司: 北京成創同維知識產權代理有限公司 11449
• 代理人: 蔡純

1.一種并聯型混合功率變換器，包括：

第一輸入電容和第二輸入電容，彼此串聯連接在輸入端與地之間，并且，所述第二輸入電容連接在第一節點和地之間，所述輸入端接收直流輸入電壓；以及

開關電感模塊和開關電容模塊，分別對所述第一輸入電容和所述第二輸入電容的電壓分量進行電壓轉換，以及共同連接至輸出端以提供直流輸出電壓，

其中，所述開關電感模塊具有升壓拓撲結構，所述開關電容模塊與所述第二輸入電容一起形成電容串聯供電拓撲結構。

2.根據權利要求1所述的并聯型混合功率變換器，其中，所述開關電容模塊包括：

多個第一開關元件，所述多個第一開關元件串聯連接所述輸出端與地之間，在所述多個第一開關元件的相鄰開關元件之間形成有第二節點和第三節點；以及

至少一個第一電容，所述至少一個第一電容連接在所述第二節點和所述第三節點之間。

3.根據權利要求2所述的并聯型混合功率變換器，其中，

在開關周期的第一時間段，所述多個開關元件將所述至少一個第一電容與所述第一輸入電容串聯連接，以形成串聯充電路徑，

在開關周期的第二時間段，所述多個開關元件將所述至少一個第一電容與所述第二輸入電容串聯連接，以形成串聯供電路徑。

4.根據權利要求4所述的并聯型混合功率變換器，其中，所述多個開關元件根據第一控制信號和第二控制信號之一切換導通狀態，所述第一控制信號和所述第二控制信號是具有所述開關周期的互補信號。

5.根據權利要求4所述的并聯型混合功率變換器，其中，所述多個第一開關元件的相鄰開關元件以互補方式切換導通狀態。

6.根據權利要求4所述的并聯型混合功率變換器，其中，所述第一控制信號的占空比為0.5。

7.根據權利要求2所述的并聯型混合功率變換器，其中，所述并聯型混合功率變換器連續的開關周期中穩態下的輸出電壓如下，

Vo＝(N+1)*Vi/(1+N*(1-D1))

其中，Vo表示直流輸出電壓，Vi表示直流輸入電壓，D1表示開關電感模塊的控制信號的占空比，N表示開關電容模塊中的第一電容的數量。

8.根據權利要求2所述的并聯型混合功率變換器，其中，所述至少一個第一電容包括單個第一電容或者彼此串聯連接的多個第一電容。

9.根據權利要求8所述的并聯型混合功率變換器，其中，所述至少一個第一電容連接在位于所述第二節點和所述第三節點之間的所述多個第一開關元件的一組相鄰開關元件之間，并且，所述相鄰開關元件的中間節點連接至所述第一節點。

10.根據權利要求2所述的并聯型混合功率變換器，其中，所述至少一個第一電容包括彼此串聯連接的多個第一電容。

11.根據權利要求10所述的并聯型混合功率變換器，其中，所述至少一個第一電容依次連接在位于所述第二節點和所述第三節點之間的所述多個第一開關元件的多組相鄰開關元件之間。

12.根據權利要求11所述的并聯型混合功率變換器，還包括：

至少一個第二電容，所述至少一個第二電容連接在所述第一輸入電容和所述第二輸入電容之間，

其中，所述至少一個第二電容與所述第一輸入電容和所述第二輸入電容形成多組相鄰電容的中間節點。

13.根據權利要求12所述的并聯型混合功率變換器，其中，所述多組相鄰開關元件的中間節點分別連接至所述多組相鄰電容的中間節點。

14.根據權利要求11所述的并聯型混合功率變換器，還包括：

至少一個第二電容，所述至少一個第二電容分別將所述多組相鄰開關元件的中間節點連接至所述第一節點。