[发明专利]一种可扩展Zeta DC-DC变换器

说明书

一种可扩展Zeta DC‑DC变换器，该变换器包括：一个输入电源，一个负载Rsubgt;L/subgt;，一个基本Zeta DC‑DC变换器，n个基础单元；所述基本Zeta DC‑DC变换器包括：两个电感Lsubgt;1/subgt;、Lsubgt;2/subgt;，两个电容Csubgt;1/subgt;、Csubgt;2/subgt;，一个功率开关Ssubgt;1/subgt;，一个二极管Dsubgt;1/subgt;。相比于传统Zeta DC‑DC变换器，本发明变换器具有：输入输出电压调节范围宽、开关器件电压应力低等优势，适用于输入或输出电压变化范围较宽的应用场合。

技术领域

本发明涉及一种宽输入输出升降压DC/DC变换器，具体是一种新型可扩展ZetaDC-DC变换器。

背景技术

目前文献中，提高DC-DC变换器输入输出增益的关键器件或方案可以分为隔离型，级联型、耦合电感型、开关电容型、电压增益单元型或多种方式组合型。但上述方案大多是基于Boost变换器展开，因而只具备高升压能力，不具备降压能力，且部分方案存在输入输出变比必须大于2的情况。所以，在一些电压变化范围较大的场合，特别是有时需要实现降压的场合中，上述方案难以适用。

传统的非隔离型升降压DC-DC变换器有Buck-Boost、Cuk、SEPIC和Zeta电路。理论上通过调节占空比D，这些变换器的输入输出增益可以在零至无穷大之间变化，输入输出电压转换比可以做到较宽的调节范围。但在实际工况下，当这些变换器工作于升压模式时，特别是当占空比接近1时，受电路和元器件寄生参数的影响，输入输出增益比不升反降，输入输出增益比调节范围受到极大的限制。因此，在现有升降压DC-DC变换器的基础上研究既可实现高增益升压，同时又保留降压能力的新型宽输入输出升降压DC/DC变换器具有重要意义。

发明内容

为解决现有非隔离型高增益DC-DC变换器在宽输入输出电压应用场合中的局限性问题。本发明在传统Zeta DC-DC变换器引入与之相适应的“外衣电路”，提出一种新型可扩展Zeta DC-DC变换器，相比于传统Zeta DC-DC变换器，本发明变换器具有：输入输出电压调节范围宽、开关器件电压应力低等优势，适用于输入或输出电压变化范围较宽的应用场合。

本发明采取的技术方案为：

一种新型可扩展Zeta DC-DC变换器，该变换器包括：

一个输入电源，一个负载R_L，一个基本Zeta DC-DC变换器，n个基础单元；

所述基本Zeta DC-DC变换器包括：两个电感L₁、L₂，两个电容C₁、C₂，一个功率开关S₁，一个二极管D₁；其连接形式如下：

功率开关S₁的漏极连接输入电源的正极，功率开关S₁的源极分别连接电感L₁的一端、电容C₁的一端，电容C₁的另一端分别与电感L₂的一端、二极管D₁的阴极相连，电感L₂的另一端与电容C₂的一端相连，电感L₁的另一端、二极管D₁的阳极、以及电容C₂的另一端均与输入电源的负极相连；

n个基础单元的元器件和内部连接形式均相同，