L型升压变换器的拓扑结构制造技术

技术编号：3376796 阅读：232 留言：0更新日期：2012-04-11 18:40

本发明专利技术公开了Ｌ型升压变换器的拓扑结构，其特征在于：通过可控开关（Ｓ↓［１１］、Ｓ↓［２１］……Ｓ↓［ｋ１］）共ｋ个器件串联构成Ｌ型变换器的横轴；通过电容（Ｃ↓［１］、Ｃ↓［２］……Ｃ↓［ｋ］）共ｋ个电容串联构成Ｌ型变换器的纵轴；可控开关（Ｓ↓［ｋ１］）的一端经电感（Ｌ↓［Ａ］）与电源正极相连，电源的负极与横轴各个节点之间均有由可控开关（Ｓ↓［１３］、Ｓ↓［２３］……Ｓ↓［ｋ３］）构成的支路；电容（Ｃ↓［ｉ］）与（Ｃ↓［（ｉ＋１）］）（ｉ＝１，２……ｋ－１，下同）之间的节点和横轴上可控开关（Ｓ↓［ｉ１］）与（Ｓ↓［（ｉ＋１）１］）的节点之间是由可控开关（Ｓ↓［１２］、Ｓ↓［２２］……Ｓ↓［ｋ２］）构成的支路，电容（Ｃ↓［ｋ］）的一端通过二极管与可控开关（Ｓ↓［ｋ１］）和电感（Ｌ↓［Ａ］）的节点相连，且二极管的阴极端接电容（Ｃ↓［ｋ］）；ｋ为正整数，且ｋ≥１；通过扩展Ｔ型结构的横、纵轴以及开关支路，拓展变换器。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种升压变换器的电路拓扑结构，特别涉及一种采用单电感的DC-DC型升压变换器的拓扑结构。
技术介绍
在传统的DC-DC升压电路中，当升压倍数比较高时，常采用变压器结构的变换器，或多级升压的结构。由于升压倍数较高，控制精度难以得到保证，同时系统串联结构导致了系统可靠性低及稳定性等不足。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是解决升压倍数较高时的控制精度，提出了一种采用多个输出电容串联，并对各个输出级联电容分别进行升压控制的拓扑结构，实现高性能的升压变换。为了达到上述目的，本专利技术的技术方案如下一种L型升压变换器的拓扑结构，通过k个开关器件串联构成L型变换器的横轴；通过 k个电容串联构成L型变换器的纵轴；横轴最左端的开关通过电感与直流输入电源的高电位端相连，直流输入电源的低电位端与横轴各个节点由开关支路相连；横轴相邻两个可控开关间的节点和纵轴上相邻两个电容间的节点，由单向开关支路连接；通过扩展L型结构的横、纵轴以及单向整流支路、单向可控开关支路，能拓展变换器，k为大于或等于l的正整数。本专利技术的有益效果与传统的DC-DC升压变换器相比较，本专利技术所公开的L型升压变换器采用单电感的结构，对各个串联输出侧的电容进行独立充电，在较高升压倍数的情况下，有较高的控制精度；同时，也克服了多级串联系统的稳定性及可靠性不足等问题。附图说明图1为本专利技术提出的L型升压变换器的拓扑结构图。图2 (a)为可控开关的M0SFET等效示例图。图2 (b)为可控开关的IGBT等效示例图。具体实施例方式结合附图对本专利技术作进一步说明图1为...

【技术保护点】
一种Ｌ型升压变换器的拓扑结构，其特征在于：通过可控开关（Ｓ↓［１１］、Ｓ↓［２１］……Ｓ↓［ｋ１］）共ｋ个器件串联构成Ｌ型变换器的横轴；通过电容（Ｃ↓［１］、Ｃ↓［２］……Ｃ↓［ｋ］）共ｋ个电容串联构成Ｌ型变换器的纵轴；可控开关（Ｓ↓［ｋ１］）的一端经电感（Ｌ↓［Ａ］）与电源正极相连，电源的负极与横轴各个节点之间均有由可控开关（Ｓ↓［１３］、Ｓ↓［２３］……Ｓ↓［ｋ３］）构成的支路；电容（Ｃ↓［ｉ］）与（Ｃ↓［（ｉ＋１）］），ｉ＝１，２……ｋ－１，之间的节点和横轴上可控开关（Ｓ↓［ｉ１］）与（Ｓ↓［（ｉ＋１）１］）的节点之间是由可控开关（Ｓ↓［１２］、Ｓ↓［２２］……Ｓ↓［ｋ２］）构成的支路，电容（Ｃ↓［ｋ］）的一端通过二极管与可控开关（Ｓ↓［ｋ１］）和电感（Ｌ↓［Ａ］）的节点相连，且二极管的阴极端接电容（Ｃ↓［ｋ］）；ｋ为正整数，且ｋ≥１；通过扩展Ｔ型结构的横、纵轴以及开关支路，拓展变换器。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郑琼林，贺明智，杨中平，郝瑞祥，孙湖，张立伟，游小杰，林飞，黄先进，王琛琛，
申请(专利权)人：北京交通大学，
类型：发明
国别省市：11[]

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