一种低电压应力高降压DC/DC变换器，包含两个功率电感，两个二极管和n个降压单元；所述降压单元由两个功率开关和两个电容组成，两个电容上下串联，上方电容与功率开关的漏极的结点作为第一端口，上方功率开关的源极作为第二端口，下方功率开关的漏极作为第三端口，下方电容与下方功率开关的源极的结点作为第四端口；与现有的降压变换器相比，本发明专利技术一种低电压应力高降压DC/DC变换器，设计及实现方案简单，不含有变压器及耦合电感，EMI特性好，输入输出降压比可调且大幅降低开关器件的电压应力，变换器整体工作效率得到了提高。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种直流-直流变换器，具体说是一种低电压应力高降压DC/DC变换器。
技术介绍
在现有技术中，基本的两相降压型DC/DC变换器，存在开关器件电压应力过大，损耗大，效率不高等问题，且在某些输入输出降压比大的场合不能满足要求。因此，大量专家学者针对这些问题做了大量研究，并提出了相应的解决方案。总的来说有借助于变压器和耦合电感两种解决方案，其中借助于变压器，在原有的直流-直流变换器中间加入一个高频的变压器，通过改变变压器变比实现大幅降压的目的，但该方案能量转换过程复杂，整个系统的能量转换效率低。采用耦合电感构建的拓扑，由于漏感的存在，开关器件电压应力较大，变换器损耗大。
技术实现思路
为解决现有变换器工作效率不高，开关器件电压应力高等技术问题，本专利技术提出一种低电压应力高降压DC/DC变换器，具有低电压应力、高降压能力的特点，同时降压能力可调。本专利技术所采用的技术方案是: 一种低电压应力高降压DC/DC变换器，包含第一电感L1、第二电感L2，二极管D1、二极管D2、η个降压单元，第一电感LI和第二电感L2的输出端同时接输出滤波电容Co和负载的正极，第一电感LI和第二电感L2的输入端分别接二极管Dl和二极管D2的阴极； 第一电感LI的输入端接第η个降压单元的第二接口，第一电感LI的输入端接第奇数次个降压单元的上下两个电容之间的节点； 第二电感L2的输入端接第偶数次个降压单元的上下两个电容之间的节点； 第η个单元的第三端口同时与二极管D1、二极管D2的阳极相连，其结点同时接输出滤波电容Co和负载的负极； 第一个降压单元的第一端口作为直流源的正极，第一个降压单元的第四端口作为直流源的负极； 第一个降压单元的第二端口接第二个降压单元的第一端口，第一个降压单元的第三端口接第二个降压单元的第四端口，第二个降压单元的第二端口接第三个降压单元的第一端口，第二个降压单元的第三端口接第三个降压单元的第四端口，以次类推，直到第η个降压单元; 其中，降压单元由两个功率开关和两个电容组成，两个电容上下串联，上方电容与上方功率开关的漏极的结点作为降压单元的第一端口，上方功率开关的源极作为降压单元的第二端口，下方功率开关的漏极作为降压单元的第三端口，下方电容与下方功率开关的源极的结点作为降压单元的第四端口； η为自然数，取值范围为η多I ; 各功率开关的栅极分别接各自的控制器。—种低电压应力高降压DC/DC变换器，其控制方式为各相功率开关采用交错控制策略，即:奇数次开关和偶数次开关驱动相位之间相差180°。相比现有技术，本专利技术一种低电压应力高降压DC/DC变换器，具有如下有益效果: I)、本专利技术利用降压单元组成降压网络，实现了 1/2η倍于基本Buck降压变换器的输入输出降压比。2 )、电路中开关器件的电压应力得到了有效降低。3)、与现有的降压变换器相比，不含有变压器和耦合电感，EMI特性好，电路拓扑简单，控制系统设计和实现难度均较低。4)、变换器可根据具体应用场合的不同而设计采用不同数量的降压单元，扩展了变换器的应用场合。【附图说明】图1是本专利技术实施方式含有η个降压单元时的一般电路原理图。图2为本专利技术实施例仅含四组降压单元的电路原理图。图3是本专利技术中所采用的单一降压单元电路图。图3中:①-第一端口，②-第二端口，③-第三端口，④-第四端口。【具体实施方式】一种低电压应力高降压DC/DC变换器，包含第一电感L1、第二电感L2，二极管Dl、二极管D2、η个降压单元，第一电感LI和第二电感L2的输出端同时接输出滤波电容Co和负载的正极，第一电感LI和第二电感L2的输入端分别接二极管Dl和二极管D2的阴极； 第一电感LI的输入端接第η个降压单元的第二接口，第一电感LI的输入端接第奇数次个降压单元的上下两个电容之间的节点； 第二电感L2的输入端接第偶数次个降压单元的上下两个电容之间的节点； 第η个单元的第三端口同时与二极管D1、二极管D2的阳极相连，其结点同时接输出滤波电容Co和负载的负极； 第一个降压单元的第一端口作为直流源的正极，第一个降压单元的第四端口作为直流源的负极； 第一个降压单元的第二端口接第二个降压单元的第一端口，第一个降压单元的第三端口接第二个降压单元的第四端口，第二个降压单元的第二端口接第三个降压单元的第一端口，第二个降压单元的第三端口接第三个降压单元的第四端口，以次类推，直到第η个降压单元; 其中，降压单元由两个功率开关和两个电容组成，两个电容上下串联，上方电容与上方功率开关的漏极的结点作为降压单元的第一端口，上方功率开关的源极作为降压单元的第二端口，下方功率开关的漏极作为降压单元的第三端口，下方电容与下方功率开关的源极的结点作为降压单元的第四端口 ；11为自然数，取值范围为I。各功率开关的栅极分别接各自的控制器。—种低电压应力高降压DC/DC变换器，其控制方式为各相功率开关采用交错控制策略，即:奇数次开关和偶数次开关驱动相位之间相差180°。实施例: 如图2所示，一种低电压应力高降压DC/DC变换器，由第一电感L1、第二电感L2，两个二极管Dl、D2和4个降压单元组成。4个降压单元由八个功率开关S1、S2、S3、S4、S5、S6、57、S8和八个电容Cl、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8组成。其电路连接关系为当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种低电压应力高降压DC/DC变换器，包含第一电感L1、第二电感L2，二极管D1、二极管D2、n个降压单元，其特征在于，第一电感L1和第二电感L2的输出端同时接输出滤波电容Co和负载的正极，第一电感L1和第二电感L2的输入端分别接二极管D1和二极管D2的阴极；第一电感L1的输入端接第n个降压单元的第二接口，第一电感L1的输入端接第奇数次个降压单元的上下两个电容之间的节点；第二电感L2的输入端接第偶数次个降压单元的上下两个电容之间的节点；第n个单元的第三端口同时与二极管D1、二极管D2的阳极相连，其结点同时接输出滤波电容Co和负载的负极；第一个降压单元的第一端口作为直流源的正极，第一个降压单元的第四端口作为直流源的负极；第一个降压单元的第二端口接第二个降压单元的第一端口，第一个降压单元的第三端口接第二个降压单元的第四端口，第二个降压单元的第二端口接第三个降压单元的第一端口，第二个降压单元的第三端口接第三个降压单元的第四端口，以次类推，直到第n个降压单元；其中，降压单元由两个功率开关和两个电容组成，两个电容上下串联，上方电容与上方功率开关的漏极的结点作为降压单元的第一端口，上方功率开关的源极作为降压单元的第二端口，下方功率开关的漏极作为降压单元的第三端口，下方电容与下方功率开关的源极的结点作为降压单元的第四端口；n为自然数，取值范围为n≥1；各功率开关的栅极分别接各自的控制器。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：邾玢鑫，任路路，吴袭，吴昊，马鹏姬，
申请(专利权)人：三峡大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。