[发明专利]一种自动均压双极性Cuk DC-DC变换器

权利要求书

1.一种自动均压双极性Cuk 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Cuk变换器，m-1个同极性扩展单元，n个反极性电压扩展单元；其中：

Cuk变换器包含两个电感L、L_P1，两个电容C_P11、C_P12，一个功率开关S₁，一个二极管D_P1；其连接形式如下：电感L的一端接直流输入源的正极，电感L的另一端分别连接功率开关S₁的漏极以及电容C_P11的一端，电容C_P11的另一端分别与电感L_P1的一端以及二极管D_P1的阳极相连，电感L_P1的另一端与电容C_P12的一端相连，功率开关S₁的源极、二极管D_P1的阴极以及电容C_P12的另一端与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_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的一端以及二极管D_P2的阳极相连，电感L_P2的另一端与电容C_P22的一端相连；二极管D_P2的阴极连接电容C_P22的另一端；

第2个同极性扩展单元包含电感L_P3、二极管D_P3两个电容C_P31、C_P32；其中，电容C_P31的另一端分别与电感L_P3的一端以及二极管D_P3的阳极相连，电感L_P3的另一端与电容C_P32的一端相连；二极管D_P3的阴极连接电容C_P32的另一端；

......依次类推，第i个同极性扩展单元，1i≤m-1中，

第i个同极性扩展单元包含电感L_P(i+1)、二极管D_P(i+1)两个电容C_P(i+1)1、C_P(i+1)2；其中，电容C_P(i+1)1的另一端分别与电感L_P(i+1)的一端以及二极管D_P(i+1)的阳极相连，电感L_P(i+1)的另一端与电容C_P(i+1)2的一端相连；二极管D_P(i+1)的阴极连接电容C_P(i+1)2的另一端；

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的一端以及二极管D_N1的阳极相连，电感L_N1的另一端与电容C_N12的一端相连；二极管D_N1的阴极连接电容C_N12的另一端；

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的一端以及二极管D_N2的阳极相连，电感L_N2的另一端与电容C_N22的一端相连；二极管D_N2的阴极连接电容C_N22的另一端；

......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的一端以及二极管D_Nj的阳极相连，电感L_Nj的另一端与电容C_Nj2的一端相连；二极管D_Nj的阴极连接电容C_Nj2的另一端；

各个同极性扩展单元之间的连接形式如下：

1i≤m-1，第i-1个同极性扩展单元中电容C_Pi2的一端、电感L_Pi的另一端的交点与第i个同极性扩展单元中电容C_P(i+1)2的另一端相连，第i-1个同极性扩展单元中电容C_Pi1的一端与第i个同极性扩展单元中电容C_P(i+1)1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个扩展单元中电容C_Nj2的一端与电感L_Nj的另一端的交点与第j-1个反极性扩展单元中二极管D_N(j-1)的阴极和电容C_N(j-1)2另一端的交点相连；电容C_Nj1一端与第j-1个扩展单元中电容C_N(j-1)1一端相连；

第1个同极性扩展单元与Cuk变换器之间的连接关系如下：

Cuk变换器中电容C_P11的一端与电感L的另一端相连的交点与第1个同极性扩展单元中电容C_P21的一端相连，Cuk变换器中电感L_P1的另一端与电容C_P12的一端相连的交点与第1个同极性扩展单元中二极管D_P2的阴极和电容C_P22另一端的交点相连；

第1个反极性扩展单元与Cuk变换器之间的连接关系如下：

Cuk变换器中电容C_P11的一端与电感L的一端相连的交点与第1个反极性扩展单元中电容C_N11的一端相连，Cuk变换器中二极管D_P1的阴极与电容C_P12的另一端相连的交点与第1个反极性扩展单元中电感L_N1的另一端和电容C_N12一端的交点相连；

负载R_PL的两端分别与第m-1个同极性扩展单元中电容C_Pm2的一端和直流输入源负极相连；

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