[发明专利]一种高增益Buck-Boost DC-DC变换器

说明书

一种高增益Buck‑Boost DC‑DC变换器，该变换器包含一个直流输入源，一个基本Buck‑Boost变换器，m‑1个电压扩展单元，1个漏感吸收单元，1个变压器单元。电压扩展单元由一个电感、两个电容及一个二极管所构成，通过调节电压扩展单元的个数，即可实现对变换器输出增益及开关器件电压应力的调节。该变换器具有控制及驱动电路简单、高效率、开关器件电压应力低和元器件较少等优势；较适合于电压增益较大的应用场合。

技术领域

本发明涉及一种DC-DC变换器，具体涉及一种新型高增益Buck-Boost DC-DC变换器。

背景技术

常见非隔离型升降压DC-DC变换器，如：Buck-Boost、Cuk、Sepic以及Zeta电路受元器件及电路寄生参数的影响，难以实现电压高增益。将传统的非隔离型升降压DC-DC变换器做改进能够实现电压高增益，但电路较为复杂且元器件数目较多。传统的隔离型DC-DC变换器能轻易的实现高增益，但由于漏感的存在开关管的上会产生较大的电压尖峰，因此研究即可实现高增益升压同时也可消除漏感影响的新型高增益升压DC/DC变换器具有重要意义。

发明内容

为解决现有隔离型高增益DC-DC变换器漏感产生的开关管电压尖峰问题，本发明基于Buck-Boost电路提出一种带变压器的高增益DC-DC变换器，该变换器由基本Buck-Boost变换器、一个变压器、一个漏感吸收单元和若干个增益扩展单元组成。改进的电路能将漏感中的能量利用起来输出到后级电路并解决开关管电压尖峰问题。调节增益扩展单元的个数即可实现对变换器输出增益。该变换器具有控制及驱动电路简单、元器件较少和开关管应力较低等优势；较适合于电压增益较大的应用场合。

本发明采取的技术方案为：

一种高增益Buck-Boost DC-DC变换器，该变换器包含一个直流输入源，一个基本Buck-Boost变换器，m-1个电压扩展单元，1个漏感吸收单元；其中：

基本Buck-Boost变换器包含一个原副边n₁:n₂的变压器T，两个电感L、L_r，一个电容C，一个功率开关S₁，一个二极管D；其连接形式如下：

开关S₁的漏极连接直流输入源的正极，开关S₁的源极分别连接电感L一端、电感L_r一端，电感L另一端、变压器T原边的下端与直流输入源的负极相连；电感L_r另一端连接变压器T原边的上端，变压器T副边的上端与二极管D的阴极相连，二极管D的阳极与电容C的一端相连，电容C的另一端与变压器T副边的下端连接；

漏感吸收单元包含二极管D₀，一个电容C₀；其中，电容C₀的一端与二极管D₀的阳极相连；二极管D₀的阴极连接电感L_r一端；

第1个电压扩展单元包含电感L₁、二极管D₁、两个电容C₁₁、C₁₂；其中，电容C₁₁的另一端分别与电感L₁的一端以及二极管D₁的阴极相连，二极管D₁的阳极与电容C₁₂的一端相连，电容C₁₂的另一端与电感L₁的另一端相连；