耦合电感加开关电容实现无源箝位升压型交错并联变换器

摘要

本发明公开的耦合电感加开关电容实现无源箝位升压型交错并联变换器，包括两个功率开关管，两个箝位二极管，两个箝位电容，两个续流二极管，两个开关电容，两个输出二极管，一个输出电容和两个耦合电感，两个耦合电感分别有三个绕组，本发明利用了两个耦合电感的漏感来实现功率开关管的零电流开通，利用箝位二极管和箝位电容组成的无源箝位电路实现了功率开关管的软关断和漏感能量的无损转移，箝位二极管不串联在功率回路上，可减小导通损耗，利用两个耦合电感的第二、第三绕组实现了变换器的高增益输出，利用两个开关电容进一步提高了变换器的电压增益和降低了功率器件的电压应力，无需额外的功率开关和电感元件，电路中无能量损耗元件，结构简单。

主权项

耦合电感加开关电容实现无源箝位升压型交错并联变换器，包括两个功率开关管(S1、S2)，两个箝位二极管(Dc1、Dc2)，两个箝位电容(Cc1、Cc2)，两个续流二极管(Dr1、Dr2)，两个开关电容(Cd1、Cd2)，两个输出二极管(Do1、Do2)，一个输出电容(Co)和两个耦合电感，其特征是第一耦合电感有三个绕组(L1a、L1b、L1c)，第二耦合电感有三个绕组(L2a、L2b、L2c)，第一耦合电感的第一绕组(L1a)的一端与第二耦合电感的第一绕组(L2a)的一端及电源(Vin)的正端相连，第一耦合电感的第一绕组(L1a)的另一端与第一功率开关管(S1)的源极及第一箝位二极管(Dc1)的阳极和第一开关电容(Cd1)的一端相连，第一箝位二极管(Dc1)的阴极与第一箝位电容(Cc1)的一端及第一续流二极管(Dr1)的阳极相连，第一开关电容(Cd1)的另一端与第一耦合电感的第二绕组(L1b)的一端相连，第一耦合电感的第二绕组(L1b)的另一端与第二耦合电感的第三绕组(L2c)的一端相连，第二耦合电感的第三绕组(L2c)的另一端与第一续流二极管(Dr1)的阴极及第一输出二极管(Do1)的阳极相连，第二耦合电感的第一绕组(L2a)的另一端与第二功率开关管(S2)的源极及第二箝位二极管(Dc2)的阳极和第二开关电容(Cd2)的一端相连，第二箝位二极管(Dc2)的阴极与第二箝位电容(Cc2)的一端及第二续流二极管(Dr2)的阳极相连，第二开关电容(Cd2)的另一端与第二耦合电感的第二绕组(L2b)的一端相连，第二耦合电感的第二绕组(L2b)的另一端与第一耦合电感的第三绕组(L1c)的一端相连，第一耦合电感的第三绕组(L1c)的另一端与第二续流二极管(Dr2)的阴极及第二输出二极管(Do2)的阳极相连，第一输出二极管(Do1)的阴极与第二输出二极管(Do2)的阴极及第一输出电容(Co)的一端相连，第一功率开关管(S1)的漏极和第二功率开关管(S2)的漏极与电源(Vin)的负端及第一输出电容(Co)的另一端相连，第一箝位电容(Cc1)和第二箝位电容(Cc2)的另一端共同与第一功率开关管(S1)和第二功率开关管(S2)的漏极相连，或者第一箝位电容(Cc1)和第二箝位电容(Cc2)的另一端共同与第一耦合电感的第一绕组(L1a)及第二耦合电感的第一绕组(L2a)的接点相连，或者第一箝位电容(Cc1)和第二箝位电容(Cc2)的另一端共同与第一续流二极管(Do1)及第二续流二极管(Do2)的阴极共接，上述第一耦合电感的第一绕组(L1a)与电源(Vin)正端的连接端和第一耦合电感的第二绕组(L1b)与第一开关电容(Cd1)的连接端以及第一耦合电感的第三绕组(L1c)与第二输出二极管(Do2)阳极的连接端为第一耦合电感的同名端；第二耦合电感的第一绕组(L2a)与电源(Vin)正端的连接端和第二耦合电感的第二绕组(L2b)与第二开关电容(Cd2)的连接端以及第二耦合电感的第三绕组(L2c)与第一输出二极管(Do1)阳极的连接端为第二耦合电感的同名端。