一種低電壓應(yīng)力高降壓dc/dc變換器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種直流-直流變換器，具體說是一種低電壓應(yīng)力高降壓DC/DC變換器。
【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)有技術(shù)中，基本的兩相降壓型DC/DC變換器，存在開關(guān)器件電壓應(yīng)力過大，損耗大，效率不高等問題，且在某些輸入輸出降壓比大的場合不能滿足要求。因此，大量專家學(xué)者針對這些問題做了大量研究，并提出了相應(yīng)的解決方案。總的來說有借助于變壓器和耦合電感兩種解決方案，其中借助于變壓器，在原有的直流-直流變換器中間加入一個(gè)高頻的變壓器，通過改變變壓器變比實(shí)現(xiàn)大幅降壓的目的，但該方案能量轉(zhuǎn)換過程復(fù)雜，整個(gè)系統(tǒng)的能量轉(zhuǎn)換效率低。采用耦合電感構(gòu)建的拓?fù)?，由于漏感的存在，開關(guān)器件電壓應(yīng)力較大，變換器損耗大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為解決現(xiàn)有變換器工作效率不高，開關(guān)器件電壓應(yīng)力高等技術(shù)問題，本發(fā)明提出一種低電壓應(yīng)力高降壓DC/DC變換器，具有低電壓應(yīng)力、高降壓能力的特點(diǎn)，同時(shí)降壓能力可調(diào)。
[0004]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:
一種低電壓應(yīng)力高降壓DC/DC變換器，包含第一電感L1、第二電感L2，二極管D1、二極管D2、η個(gè)降壓單元，第一電感LI和第二電感L2的輸出端同時(shí)接輸出濾波電容Co和負(fù)載的正極，第一電感LI和第二電感L2的輸入端分別接二極管Dl和二極管D2的陰極；
第一電感LI的輸入端接第η個(gè)降壓單元的第二接口，第一電感LI的輸入端接第奇數(shù)次個(gè)降壓單元的上下兩個(gè)電容之間的節(jié)點(diǎn)；
第二電感L2的輸入端接第偶數(shù)次個(gè)降壓單元的上下兩個(gè)電容之間的節(jié)點(diǎn)；
第η個(gè)單元的第三端口同時(shí)與二極管D1、二極管D2的陽極相連，其結(jié)點(diǎn)同時(shí)接輸出濾波電容Co和負(fù)載的負(fù)極；
第一個(gè)降壓單元的第一端口作為直流源的正極，第一個(gè)降壓單元的第四端口作為直流源的負(fù)極；
第一個(gè)降壓單元的第二端口接第二個(gè)降壓單元的第一端口，第一個(gè)降壓單元的第三端口接第二個(gè)降壓單元的第四端口，第二個(gè)降壓單元的第二端口接第三個(gè)降壓單元的第一端口，第二個(gè)降壓單元的第三端口接第三個(gè)降壓單元的第四端口，以次類推，直到第η個(gè)降壓單元;
其中，降壓單元由兩個(gè)功率開關(guān)和兩個(gè)電容組成，兩個(gè)電容上下串聯(lián)，上方電容與上方功率開關(guān)的漏極的結(jié)點(diǎn)作為降壓單元的第一端口，上方功率開關(guān)的源極作為降壓單元的第二端口，下方功率開關(guān)的漏極作為降壓單元的第三端口，下方電容與下方功率開關(guān)的源極的結(jié)點(diǎn)作為降壓單元的第四端口； η為自然數(shù)，取值范圍為η多I ;
各功率開關(guān)的柵極分別接各自的控制器。
[0005]—種低電壓應(yīng)力高降壓DC/DC變換器，其控制方式為各相功率開關(guān)采用交錯(cuò)控制策略，即:奇數(shù)次開關(guān)和偶數(shù)次開關(guān)驅(qū)動(dòng)相位之間相差180°。
[0006]相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明一種低電壓應(yīng)力高降壓DC/DC變換器，具有如下有益效果: I)、本發(fā)明利用降壓單元組成降壓網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)了 1/2η倍于基本Buck降壓變換器的輸入輸出降壓比。
[0007]2 )、電路中開關(guān)器件的電壓應(yīng)力得到了有效降低。
[0008]3)、與現(xiàn)有的降壓變換器相比，不含有變壓器和耦合電感，EMI特性好，電路拓?fù)浜唵?，控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)難度均較低。
[0009]4)、變換器可根據(jù)具體應(yīng)用場合的不同而設(shè)計(jì)采用不同數(shù)量的降壓單元，擴(kuò)展了變換器的應(yīng)用場合。
【附圖說明】
[0010]圖1是本發(fā)明實(shí)施方式含有η個(gè)降壓單元時(shí)的一般電路原理圖。
[0011]圖2為本發(fā)明實(shí)施例僅含四組降壓單元的電路原理圖。
[0012]圖3是本發(fā)明中所采用的單一降壓單元電路圖。
[0013]圖3中:①-第一端口，②-第二端口，③-第三端口，④-第四端口。
【具體實(shí)施方式】
[0014]一種低電壓應(yīng)力高降壓DC/DC變換器，包含第一電感L1、第二電感L2，二極管Dl、二極管D2、η個(gè)降壓單元，第一電感LI和第二電感L2的輸出端同時(shí)接輸出濾波電容Co和負(fù)載的正極，第一電感LI和第二電感L2的輸入端分別接二極管Dl和二極管D2的陰極；
第一電感LI的輸入端接第η個(gè)降壓單元的第二接口，第一電感LI的輸入端接第奇數(shù)次個(gè)降壓單元的上下兩個(gè)電容之間的節(jié)點(diǎn)；
第二電感L2的輸入端接第偶數(shù)次個(gè)降壓單元的上下兩個(gè)電容之間的節(jié)點(diǎn)；
第η個(gè)單元的第三端口同時(shí)與二極管D1、二極管D2的陽極相連，其結(jié)點(diǎn)同時(shí)接輸出濾波電容Co和負(fù)載的負(fù)極；
第一個(gè)降壓單元的第一端口作為直流源的正極，第一個(gè)降壓單元的第四端口作為直流源的負(fù)極；
第一個(gè)降壓單元的第二端口接第二個(gè)降壓單元的第一端口，第一個(gè)降壓單元的第三端口接第二個(gè)降壓單元的第四端口，第二個(gè)降壓單元的第二端口接第三個(gè)降壓單元的第一端口，第二個(gè)降壓單元的第三端口接第三個(gè)降壓單元的第四端口，以次類推，直到第η個(gè)降壓單元;
其中，降壓單元由兩個(gè)功率開關(guān)和兩個(gè)電容組成，兩個(gè)電容上下串聯(lián)，上方電容與上方功率開關(guān)的漏極的結(jié)點(diǎn)作為降壓單元的第一端口，上方功率開關(guān)的源極作為降壓單元的第二端口，下方功率開關(guān)的漏極作為降壓單元的第三端口，下方電容與下方功率開關(guān)的源極的結(jié)點(diǎn)作為降壓單元的第四端口 ；11為自然數(shù)，取值范圍為I。
[0015]各功率開關(guān)的柵極分別接各自的控制器。
[0016]—種低電壓應(yīng)力高降壓DC/DC變換器，其控制方式為各相功率開關(guān)采用交錯(cuò)控制策略，即:奇數(shù)次開關(guān)和偶數(shù)次開關(guān)驅(qū)動(dòng)相位之間相差180°。
[0017]實(shí)施例:
如圖2所示，一種低電壓應(yīng)力高降壓DC/DC變換器，由第一電感L1、第二電感L2，兩個(gè)二極管Dl、D2和4個(gè)降壓單元組成。4個(gè)降壓單元由八個(gè)功率開關(guān)S1、S2、S3、S4、S5、S6、
57、S8和八個(gè)電容Cl、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8組成。其電路連接關(guān)系為