[发明专利]一种三次型升压开关电源系统

说明书

本发明涉及一种三次型升压开关电源系统，其连接在电源和负载之间，其包括二次型BOOST电路和BOOST电路，二次型BOOST电路包括第一输入侧电感、第二输入侧电感、输入侧电容和开关管，第一输入侧电感一端与电源正极连接，另一端与输入侧电容一端和第二输入侧电感连接，输入侧电容另一端与电源负极和负载负极连接，第二输入侧电感另一端与开关管一端连接，开关管控制端用于与外部控制器连接，开关管另一端与输入侧电容另一端和负载负极连；BOOST电路与第一输入侧电感并联，当开关管导通时，第一输入侧电感和BOOST电路并联充电，输入侧电容为第二输入侧电感充电，开关管截止时，第一输入侧电感和BOOST电路和第二输入侧电感共同向负载放电。实现了升压变换器高增益的拓展。

技术领域

本发明涉及电力电子变换器领域，特别是一种三次型升压开关电源系统。

背景技术

现有的非隔离型DC-DC变换器已提出了多种提升变换器电压增益的方法，其中包括设计一种级联型高增益变换器。级联型高增益变换器通常为两个或多个变换器的级联，整个变换器电压增益比为各级变换器增益的乘积，可显著提高变换器的电压增益。但是多个变换器的级联需要多个开关管及控制电路，并且在两个开关管的控制之间必须存在频率差拍，这样会使变换器稳定性变差。且上述变换器电压增益与占空比也只是呈平方关系，未有较大提升。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种三次型升压开关电源系统，旨在提高现有变换器的增益。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种三次型升压开关电源系统，其连接在电源和负载之间，其包括二次型BOOST电路和BOOST电路，二次型BOOST电路包括第一输入侧电感、第二输入侧电感、输入侧电容和开关管，所述第一输入侧电感一端与所述电源正极连接，另一端与所述输入侧电容一端和所述第二输入侧电感连接，所述输入侧电容另一端与所述电源负极和所述负载负极连接，所述第二输入侧电感另一端与所述开关管一端连接，所述开关管控制端用于与外部控制器连接，所述开关管另一端与所述输入侧电容另一端和所述负载负极连接；BOOST电路与所述第一输入侧电感并联，其中，所述开关管导通时，所述第一输入侧电感和所述BOOST电路并联充电，所述输入侧电容为所述第二输入侧电感充电，所述开关管截止时，所述第一输入侧电感和所述BOOST电路和所述第二输入侧电感共同向所述负载放电。

进一步地，所述BOOST电路包括第一电容、增益电感、第一二极管和第二二极管，所述第一电容一端与所述第一输入侧电感一端连接且连接至所述电源的正极，所述第一电容的另一端与所述增益电感的一端且与所述第一二极管的阴极连接，所述第一二极管的阳极与所述第一输入侧电感的另一端且与所述第二二极管的阳极连接，所述第二二极管的阴极与所述增益电感的另一端连接。

进一步地，所述二次型BOOST电路还包括第三二极管、第四二极管、第五二极管和输出侧电容，所述第三二极管阳极与所述第二二极管的阴极和与所述第四二极管的阳极连接，所述第三二极管的阴极与所述输入侧电容的一端连接，所述第四二极管的阴极与所述第二输入侧电感的另一端连接，所述第五二极管的阳极与所述第二输入侧电感的另一端连接，所述第五二极管的另一端与所述输出侧电容的一端和与所述负载的正极端连接，所述输出侧电容的另一端与所述开关管的另一端和与所述负载的负极连接。

进一步地，所述开关管为全控型功率半导体器件。

进一步地，所述全控型功率半导体器件可以是MOSFET、IGBT、IGCT、GTO 或GTR。

进一步地，所述MOSFET为N型MOS管，其栅极用于与所述外部控制器连接，所述N型MOS管源极与所述输入侧电容另一端和所述输出侧电容另一端连接，所述N型MOS管漏极与所述第二输入侧电感另一端连接。

进一步地，所述第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管和第五二极管为肖特基二极管。