[发明专利]带串联型降压升流电路的buck变换器

权利要求书

1.一种带串联型降压升流电路的buck变换器，其特征在于，包括降压升流电路、buck电路，所述降压升流电路的第一输出端连接至buck电路的第一输入端，降压升流电路的第二输出端连接至buck电路的第二输入端，即通过降压升流电路预先对输入电压进行降压升流处理再传输至buck电路的输入端。

2.根据权利要求1所述的带串联型降压升流电路的buck变换器，其特征在于，所述降压升流电路包括：开关管S1、二极管D1、初级充放电单元、末级充放电单元和/或级联充放电路；其中：

所述初级充放电单元包括：电解电容C1、开关管S3；

所述末级充放电单元包括：二极管D_N+2、电解电容C_N+2、开关管S_2N+2，其中N表示级联充放电路中级联充放电单元的总个数；其中，D_N+2表示第N+2个二极管，C_N+2表示第N+2个电解电容，S_2N+2表示第2N+2个开关管；

级联充放电路包括：二极管D_n+1、电解电容C_n+1、开关管S_2n、开关管S_2n+3，其中n＝1,2,3…N；N表示级联充放电路中级联充放电单元的总个数；其中，D_n+1表示第n+1个二极管，S_2n表示2n个开关管，S_2n+3表示2n+3个开关管；

具体地，开关管S1的漏极与输入电源的正极相连，所述开关管S1的源极连接至二极管D1的正极，二极管D1的负极连接至电解电容C1的正极并构成所述降压升流电路的第一输出端；所述电解电容C1的负极连接至开关管S3的漏极，所述开关管S3的源极构成所述降压升流电路的第二输出端；

每个级联充放电单元的二极管D_n+1的正极构成该级联充放电单元的第一端口，所述二极管D_n+1的负极分别连接至开关管S_2n的源极和电解电容C_n+1的正极，所述电解电容C_n+1的负极构成该级联充放电单元的第二端口并连接至开关管S_2n+3的漏极；所述开关管S_2n的漏极连接至降压升流电路的第一输出端，所述开关管S_2n+3的源极连接至降压升流电路的第二输出端；第一个级联充放电单元的第一端口连接至初级充放电单元电解电容C1的负极，最后一个级联充放电单元的第二端口连接至末级充放电单元二极管D_N+2的正极，前一级联充放电单元的第二端口与后一级联充放电单元的第一端口相连；

所述末级充放电单元二极管D_N+2的负极分别连接至电解电容C_N+2的正极、开关管S_2N+2的源极，所述电解电容C_N+2的负极连接至降压升流电路的第二输出端；所述开关管S_2N+2的漏极连接至降压升流电路的第一输出端。

3.根据权利要求1或2所述的带串联型降压升流电路的buck变换器，其特征在于，所述buck电路包括：电感L1、开关管Sx、二极管Dx、电解电容Cx，电感L1的一端与二极管Dx的负极相连并构成buck电路的第一输入端，二极管Dx的正极连接至开关管Sx的漏极，所述开关管Sx的源极构成buck电路的第二输入端；电解电容Cx的正极连接至电感L1的另一端并构成buck电路的第一输出端；所述电解电容Cx的负极连接至开关管Sx的漏极并构成buck电路的第二输出端；所述buck电路的第一输出端、第二输出端分别连接至负载的两端。

4.根据权利要求3所述的带串联型降压升流电路的buck变换器，其特征在于，当开关管S1导通，开关管S_2n、开关管S_2n+3截止时，输入电源对串联的电解电容C1、电解电容C_n+1、电解电容C_N+2充电；当开关管S1截止，开关管S_2n、开关管S_2n+3、开关管Sx导通时，电解电容C1、电解电容C_n+1、电解电容C_N+2并联对电解电容Cx充电；当开关管Sx截止时，电解电容Cx对负载供电。

5.根据权利要求4所述的带串联型降压升流电路的buck变换器，其特征在于，通过改变开关管S_2n+3的导通数量，能够调整buck电路的输入电流。