[发明专利]功率转换器

说明书

本发明描述了功率转换器，其中，包括电感器(L1，L2)和晶体管(Q1，Q2)的至少两个主电流路径(M1，M2)连接在输入端子(T1，T2)之间，包括电容器(C11‑C14，C21‑C24)的至少两个存储电路(S1，S2)相应地连接到所述主电流路径的分支节点(N1，N2)。二极管(D121‑D214)连接在所述存储电路(S1，S2)之间。所述主电流路径的晶体管(Q1，Q2)是交错的。在晶体管的其中之一(Q1)处于关断状态时，在相应的电感器(L1)中流动的电流(I1)流入相应的存储电路(S1)中，以接通二极管(D121，D122，…Dt)，并且为相应的存储电路的电容器(C21‑C24，C2)充电。在晶体管中的另一个晶体管(Q2)处于关断状态时，在相应的电感器(L2)中流动的电流(I2)流入相应的存储电路(S2)中，以接通二极管(D211，D212，…)，并且为相应存储电路的电容器充电。

技术领域

本公开内容涉及提升或降低电压的非隔离功率转换器。

背景技术

利用放电的点火系统已广泛用于为引擎中的喷射燃料进行点火。在这种点火系统中，由蓄电池的升压电压来产生DC电压，并且然后利用回扫变压器进一步提升该DC电压以具有更高的电压值。将升压电压引导到火花塞并且放电，由此点燃燃料。

在这种情况下，在可以通过提升蓄电池的电压来获得高DC电压时，可以将回扫变压器的增压比设置为小值，并且因此可以减小绕组的匝数比。作为结果，可以减少次级绕组的匝数，并且可以减小回扫变压器的尺寸。同样，可以减小初级绕组的传导电流。因此，可以减小回扫变压器的传导损耗，从而提高效率。

普通升压斩波电路由以下元件的串联电路制成：连接在输入端子之间的电感器和开关元件、连接在输出端子之间的电容器、以及在关断开关元件时将电感器中流动的电流引导到输出侧的二极管。在尝试利用升压斩波电路来获得高增压比时，可能会增大功率消耗，导致效率降低。

例如，非专利文献1公开了实现高增压比的DC-DC转换器。在DC-DC转换器中，由电感器和开关元件制成的串联电路的两个系统均设置在低电压侧的输入端子之间，并且由电容器和二极管制成的电压倍增器单元的N级均设置在高电压侧的输出端子之间。

串联电路的其中之一的电感器和开关元件的连接节点直接连接到最低级上的电压倍增器单元。串联电路中的另一个串联电路的电感器和开关元件的连接节点通过辅助电容器连接到最低级上的电压倍增器单元。

在这种结构中，辅助电容器与电压倍增器单元之间的连接节点用作输出端子的其中之一，并且最高级上的电压倍增器单元的端子用作输出端子中的另一个输出端子。

在转换器中，由于根据具有180°的相位差的驱动信号，两个开关是交错的，所以消除了两个电感器的电流纹波。因此，与上述普通升压斩波电路相比，可以减小两个电感器的电感。作为结果，减少了绕组的匝数，并且减小了电感器的损耗。

此外，为开关施加低电压，该低电压具有通过将输出电压除以至多电压倍增器单元的级数而获得的值的一半的值。因此，与上述普通升压斩波电路相比，减小了开关损耗。

非专利文献1：P.Kim,S.Lee,J.Park和S Choi，“High Step-up InterleavedBoost Converters Using Voltage Multiplier Cells”，8^thInternational Conferenceon Power Electronics，pp.2844-2851(2011)。

发明内容

本公开内容的目的是提供输出端子可以接地的功率转换器，并且其中在输入端子之间的电压和输出端子之间的电压下降时电荷不会残留在电路中。