[发明专利]一种升压功率变换电路

说明书

一种升压功率变换电路，其包括第一开关模块、第二开关模块、第一单向导通器件、第二单向导通器件、飞跨电容、第三单向导通器件、第三开关模块和第四单向导通器件。第一开关模块、第二开关模块与电源、电感串联形成回路；第一单向导通器件、第二单向导通器件与母线、电感、电源串联形成回路。第一单向导通器件的反向截止端与上下母线电容中点之间连接飞跨电容和第三单向导通器件。第三开关模块连接在飞跨电容负端与第一开关模块和第二开关模块的中点之间。第四单向导通器件连接在第一单向导通器件和第二单向导通器件的串联支路两端。第三单向导通器件用于将第二开关模块的电压应力箝位至下母线电压，从而避免半导体器件过压击穿的问题。

技术领域

本申请涉及电路技术领域，尤其涉及一种升压功率变换电路。

背景技术

boost电路泛指升压电路，即通过该电路实现输入一个电压，输出一个更高的电压， 进而实现功率变换，一般将能够实现输入大于或等于三个电平的称之为多电平boost电路。 多电平boost电路在相同的输入条件下，可以通过降低功率器件的电压应力，用较小耐压 等级的器件实现较高等级的电压输出。与传统两电平boost电路相比，多电平boost电路 能够实现中压大功率输出。

图1为一种常用的三电平飞跨电容boost电路，在该电路初始上电时，由于飞跨电容 的电压为0，所以T2将承受整个输入电压Vin，一般多电平boost电路中的各开关管耐压均按0.5母线电压(V_bus)选取，当V_in0.5V_bus，T2可能过压(即超过0.5V_bus)击穿。当存 在多路boost输出侧并联(由多路多电平boost电路并联组成)同一母线时，若其他路已 上电，那么母线上会建立电压，若存在某路多电平boost电路还未上电，那么该路多电平 boost电路的飞跨电容电压和母线的输入电压均为0，此时D4则将承受整个母线电压V_bus， 这种情况下可能导致D4过压击穿。

发明内容

本申请提供了一种升压功率变换电路，能够解决现有技术中升压功率变换电路中半导 体器件过压击穿的问题。

本申请第一方面提供一种升压功率变换电路，该升压功率变换电路主要包括电源、电 感、第一开关模块、第二开关模块、第一单向导通器件、第二单向导通器件、飞跨电容和 母线电容，其特征在于，所述升压功率变换电路包括第三单向导通器件，所述母线电容包 括上母线电容和下母线电容。

所述电源、所述电感、所述第一开关模块、所述第二开关模块依次串联形成回路，所 述第一单向导通器件、第二单向导通器件和所述母线依次串联，所述第一单向导通器件的 正向导通端电连接至所述第一开关模块的正端。

所述飞跨电容的正端电连接在所述第一单向导通器件的反向截止端与所述第二单向 导通器件的正向导通端之间，所述飞跨电容的负端电连接至所述第三单向导通器件的正向 导通端。

所述第三单向导通器件的反向截止端电连接在所述上母线电容和所述下母线电容的 公共点。

所述第三单向导通器件用于将所述第二开关模块的电压应力箝位至所述下母线电压。

与现有机制相比，本申请实施例中，由于在升压功率变换电路中增加了第三单向导通 器件，该第三单向导通器件将第二开关模块箝位至下母线电压，所以能够限制第二开关模 块的电压应力，保护第二开关模块的电压应力不会超过下母线电压。因此，在升压功率变 换电路初始上电时，能够保证第二开关模块不会因为飞跨电容的电压为0而需要承受整个 输入电压。同时在升压功率变换电路正常工作过程中，即使出现母线电压跳变的情况，也 同样能够保证第二开关模块的安全。因而有了第三单向导通器件，能够提高升压功率变换 电路中开关模块的稳定性。

在一些实施方式中，所述升压功率变换电路还包括第三开关模块，所述第三开关模块 的一端电连接至所述飞跨电容的负端，所述第三开关模块的另一端电连接至所述第一开关 模块与所述第二开关模块的公共点。