[发明专利]一种自动均压双极性buck-boost DC-DC变换器

权利要求书

1.一种自动均压双极性buck-boost DC-DC变换器，其特征在于：该变换器包含一个直流输入源，一个buck-boost变换器，m个同极性扩展单元，n个反极性电压扩展单元；其中：

buck-boost变换器包含一个电感L₁，一个电容C₁，一个功率开关S₁，一个二极管D₁；其连接形式如下：功率开关S₁的漏极接直流输入源的正极，功率开关S₁的源极分别连接电感L₁一端、以及二极管D₁的阴极，二极管D₁的阳极与电容C₁的一端相连，电容C₁的另一端分别与电感L₁的另一端、直流输入源的负极相连；

第1个同极性扩展单元包含电感L_P1，二极管D_P1，两个电容C_P11、C_P12；其中，电容C_P11的另一端分别与电感L_P1的一端、二极管D_P1的阴极相连，二极管D_P1的阳极与电容C_P12的一端相连，电容C_P12的另一端与电感L_P1的另一端相连；

第2个同极性扩展单元包含电感L_P2，二极管D_P2，两个电容C_P21、C_P22；其中，电容C_P21的另一端分别与电感L_P2的一端、二极管D_P2的阴极相连，二极管D_P2的阳极与电容C_P22的一端相连，电容C_P22的另一端与电感L_P2的另一端相连；

......依次类推，第i个同极性扩展单元，1i≤m中，

第i个同极性扩展单元包含电感L_Pi，二极管D_Pi，两个电容C_Pi1、C_Pi2；其中，电容C_Pi1的另一端分别与电感L_Pi的一端、二极管D_Pi的阴极相连，二极管D_Pi的阳极与电容C_Pi2的一端相连，电容C_Pi2的另一端与电感L_Pi的另一端相连；

第1个反极性电压扩展单元包含电感L_N1，二极管D_N1，两个电容C_N11、C_N12；其中，电容C_N11的另一端分别与电感L_N1的一端、二极管D_N1的阴极相连，二极管D_N1的阳极与电容C_N12的一端相连，电容C_N12的另一端与电感L_N1的另一端相连；

第2个反极性电压扩展单元包含电感L_N2，二极管D_N2，两个电容C_N21、C_N22；其中，电容C_N21的另一端分别与电感L_N2的一端、二极管D_N2的阴极相连，二极管D_N2的阳极与电容C_N22的一端相连，电容C_N22的另一端与电感L_N2的另一端相连；

......依次类推，第j个反极性电压扩展单元，1j≤n中，

第j个反极性电压扩展单元包含电感L_Nj，二极管D_Nj，两个电容C_Nj1、C_Nj2；其中，电容C_Nj1的另一端分别与电感L_Nj的一端、二极管D_Nj的阴极相连，二极管D_Nj的阳极与电容C_Nj2的一端相连，电容C_Nj2的另一端与电感L_Nj的另一端相连；

各个同极性扩展单元之间的连接形式如下：

1i≤m，第i-1个同极性扩展单元中电容C_P(i-1)2的一端与二极管D_P(i-1)阳极的交点与第i个同极性扩展单元中电容C_Pi2的一端与电感L_Pi的一端的交点相连；第i-1个同极性扩展单元中电容C_P(i-1)1的一端与i个同极性扩展单元中电容C_Pi1的一端相连；

各个反极性扩展单元之间的连接形式如下：

1j≤n，第j个反极性扩展单元中电容C_Nj2的一端与二极管D_Nj阳极的交点与第j-1个反极性扩展单元中电容C_N(j-1)2的一端与电感L_N(j-1)的一端的交点相连；第j个反极性扩展单元中电容C_Nj1的一端与第j-1个反极性扩展单元中电容C_N(j-1)1的一端相连；

第1个同极性扩展单元与buck-boost变换器之间的连接关系如下：

buck-boost变换器中功率开关S₁的源极、电感L₁一端、以及二极管D₁阴极相连的交点与第1个同极性扩展单元中电容C_P11的一端相连；

buck-boost变换器中二极管D₁阳极、电容C₁的一端相连的交点，分别与第1个同极性扩展单元中电感L_P1的另一端、电容C_P12的另一端相连；

第1个反极性扩展单元与buck-boost变换器之间的连接关系如下：

buck-boost变换器中功率开关S₁的源极、电感L₁一端、以及二极管D₁阴极相连的交点与第1个反极性扩展单元中电容C_N11的一端相连；buck-boost变换器中电容C₁的另一端和电感L₁的另一端的相连的交点，分别与第1个反极性扩展单元中二极管D_N1阳极、电容C_N12的一端相连；

负载R_PL的两端分别与第m个同极性扩展单元中电容C_Pm2的一端、直流输入源负极相连；

负载R_NL的两端分别与第n个反极性电压扩展单元中电容C_Nn2的另一端、直流输入源负极相连。