| 主权项 |
一种非隔离双向高增益DC/DC变换器，其特征在于：包括主电路和控制电路；所述的主电路主要由低压端V<sub>L</sub>、高压端V<sub>H</sub>、两个电感(L<sub>1</sub>,L<sub>2</sub>)，n+2个MOS管(S<sub>1</sub>,S<sub>2</sub>,Q<sub>1</sub>～Q<sub>n</sub>)和n个电容(C<sub>1</sub>～C<sub>n</sub>)组成；其中，n为级联数量；两个电感(L<sub>1</sub>,L<sub>2</sub>)和两个MOS管S<sub>1</sub>,S<sub>2</sub>构成交错并联结构；n个电容(C<sub>1</sub>～C<sub>n</sub>)和n个MOS管(Q<sub>1</sub>～Q<sub>n</sub>)组成开关电容倍压电路，用于进一步提高高压端电压V<sub>H</sub>；低压端的正极通过两个电感(L<sub>1</sub>,L<sub>2</sub>)分别在A点和B点与MOS管S<sub>1</sub>和S<sub>2</sub>的漏极相连，MOS管S<sub>1</sub>和S<sub>2</sub>的源极与低压端负极和高压端负极均连在一起；电容C<sub>n</sub>与高压端并联；除了电容C<sub>n</sub>以外，编号为奇数的电容(C<sub>1</sub>,C<sub>3</sub>,…,C<sub>2k‑1</sub>)(k＝1,2,…)的负极均与A点相连，而编号为偶数的电容(C<sub>2</sub>,C<sub>4</sub>,…,C<sub>2k</sub>)的负极与B点相连；MOS管(Q<sub>1</sub>,Q<sub>2</sub>…Q<sub>n</sub>)依次串联，即MOS管Q<sub>1</sub>的漏极与MOS管Q<sub>2</sub>的源极相连，MOS管Q<sub>2</sub>的漏极与MOS管Q<sub>3</sub>的源极相连，以此类推；而MOS管Q<sub>1</sub>的源极与B点相连，MOS管Q<sub>n</sub>的漏极与高压端的正极相连；电容C<sub>1</sub>的正极与MOS管Q<sub>1</sub>的漏极相连，电容C<sub>2</sub>的正极与MOS管Q<sub>2</sub>的漏极相连，以此类推，电容C<sub>n</sub>的正极与MOS管Q<sub>n</sub>的漏极相连；所述的MOS管(S<sub>1</sub>,S<sub>2</sub>,Q<sub>n</sub>)的耐压应高于V<sub>H</sub>/n，MOS管(Q<sub>1</sub>,Q<sub>2</sub>…Q<sub>n‑1</sub>)耐压应高于2V<sub>H</sub>/n；电容(C<sub>1</sub>,C<sub>2</sub>…C<sub>n</sub>)稳态工作时的电压为V<sub>Ck</sub>＝kV<sub>H</sub>/n；所述的两个电感(L<sub>1</sub>,L<sub>2</sub>)的电感值相同；所述的控制电路主要由控制器和驱动电路构成；控制器采用数字控制，通过传感器对高压端电压V<sub>L</sub>和低压端总电流I<sub>avg</sub>进行采样，并依据电压电流双闭环的方法调节调制波；将调制波与载波进行比较得到占空比信号D，范围需限制在0.5～0.8，并通过逻辑转换得到所有n+2个MOS管(S<sub>1</sub>,S<sub>2</sub>,Q<sub>1</sub>～Q<sub>n</sub>)的占空比信号，经过驱动电路放大，控制所有MOS管的开通和关断，进而调节主电路的高压端V<sub>H</sub>与低压端V<sub>L</sub>的比例。 |
