[实用新型]零电压关断交错并联式DC/DC变换器

说明书

技术领域

本实用新型一种DC/DC变换器，特别是一种零电压关断交错并联式DC/DC变换器。

背景技术

现有技术中，基本的升压型（Boost）交错并联变换器包括：两个电感、两个功率开关管管、两个输出二极管。其中，第一个电感的输入端与第二个电感的输入端一起连接输入电源的正极、输出端接第一个输出二极管的阳极，第一个二极管的阴极与第二个二极管的阴极一起接变换器输出端的正极；在第一电感和第一个二极管的阳极之间接第一功率开关管的漏极，第一功率开关管源极接变换器的负极；第二个电感的输出端接第二个输出二极管的阳极，在第二电感和第二个二极管的阳极之间接第二功率开关管的漏极，第二功率开关管源极接变换器的负极。这种基本升压型交错并联变换器输出电压增益较小，且功率开关管管和二极管的电压应力均为输出电压，所以损耗也较大。此外开关管和二极管均工作在硬开关模式下，开关损耗和二极管的反向恢复损耗较大。近年来，相继出现了一些同时具有高增益升压和软开关能力的电路拓扑，主要有借助于耦合电感和有源箝位的方式，这种方式一方面增加了原变换器增益，另一方面也实现了软开关工作，但由于需要考虑到多相均流的问题，电路控制方案较复杂，器件较多也造成成本较高。

发明内容

针对现有技术的不足，为解决现有变换器在高升压场合中应用时，能量转换效率降低、开关器件过多、开关管和二极管电压应力大等问题。本实用新型提供一种零电压关断交错并联式DC/DC变换器。开关管均实现零电压关断，可以有效降低开关管的开关损耗，工作效率高。

本实用新型采取的技术方案为：零电压关断交错并联式DC/DC变换器，包括第一电感L₁、第二电感L₂、第一功率开关管S₁、第二功率开关管S₂、输出二极管D₀、滤波电容C₀， 

所述第一电感L₁一端、第二电感L₂一端均连接电源U_in的正极，第一电感L₁另一端连接第一功率开关管S₁的漏极，第二电感L₂另一端连接第二功率开关管S₂的漏极，第一功率开关管S₁的源极、第二功率开关管S₂的源极连接电源U_in的负极。所述第一电感L₁另一端、第二电感L₂另一端分别连接多个倍压单元串联构成的增益电路，所述增益电路连接辅助单元，辅助单元连接输出二极管D₀的阳极、滤波电容C₀一端，输出二极管D₀的阴极连接滤波电容C₀一端，滤波电容C₀另一端连接电源U_in的负极。

所述增益电路包括第n个倍压单元、第n-1个倍压单元、第n-2个倍压单元、……第1个倍压单元，第一电感L1另一端连接第n个倍压单元的第一接口，第二电感L2另一端连接第n个倍压单元的第二接口，第n个倍压单元的第三个接口和第四个接口分布接第n-1个倍压单元的第一个接口和第二个接口，第n-1个倍压单元的第三个接口和第四个接口分布接第n-2个倍压单元的第一个接口和第二个接口，依次类推直到第2个倍压单元的第三个接口和第四个接口分布接第1个倍压单元的第一个接口和第二个接口。

所述辅助单元包括辅助电容C_a1、第一二极管D_a1、第二二极管D_a2，辅助电容C_a1一端连接增益电路，辅助电容C_a1另一端连接第一二极管D_a1的阴极、第二二极管D_a2的阳极，第一二极管D_a1的阳极连接增益电路、输出二极管D₀的阳极，第二二极管D_a2的阴极连接输出二极管D₀的阴极、滤波电容C₀一端。通过辅助单元可以实现所有开关管的零电压关断。

所述第一功率开关管S₁的源极、第二功率开关管S₂的栅极分别连接各自控制器，第一功率开关管S₁、第二功率开关管S₂的驱动相位之间相差180°。