CN108551262A - 一种高增益模块化大容量隔离型dc/dc变换器 - Google Patents

Abstract

一种高增益模块化大容量隔离型DC/DC变换器，所提变换器输入相数可模块化调整，且所有模块输入电流可自动均流，使得变换器的控制策略简单。所提变换器第一个模块由一个电感、一个功率开关及其漏源极寄生电容、一个变压器及其漏感、n‑1个电容和二极管所构成，其它模块均由一个电感、一个主功率开关及其漏源极寄生电容、一个变压器及其漏感、n个电容和二极管所构成，通过调节n的大小即可实现对变换器输入输出增益及开关器件电压应力的调节。通过模块数的调节即可实现对变换器中开关器件电流应力的调节。此外通过箝位电路缓解由漏感引起的开关管电压应力高的问题，提高变换器的效率。较适用于需要电气隔离，大功率及高增益升压变换的应用场合。

Description

一种高增益模块化大容量隔离型DC/DC变换器

技术领域

本发明涉及一种隔离型DC/DC变换器，具体是一种高增益模块化大容量隔离型DC/DC变换器。

背景技术

近年来，海上风力发电技术发展迅速，其直流汇流场中通常需要数十倍甚至更高的电压增益，风机单机容量最高已超过10mw，常见海上风机的容量也在2.5mw以上，需要高输入输出增益、大容量和高可靠性的DC/DC变换器。传统的隔离型升压变换器，输出电压增益常通过扩大变压器初次级绕组的匝数比来实现，但一方面大容量高匝数比高频变压器的设计与制作难度均大，另一方面也存在开关器件电压及电流应力高的问题；解决大容量电能变换的方案通常是多模块并联运行，但这种方案均流困难，控制策略复杂。这些难题限制了大容量高升压DC/DC变换方案的实现，使得海上风电直流汇流技术一直难以走向实际。因此，研究可自动均流的高升压大容量隔离型DC/DC变换器对于海上风电直流汇流的发展具有重要意义。

发明内容

为解决现有大容量高增益隔离型DC/DC变换器中所存在的器件电压电流应力高、输入输出增益低、多模块并联运行均流困难等问题，本发明提出一种高增益模块化大容量隔离型DC/DC变换器。

本发明采取的技术方案为：

一种高增益模块化大容量隔离型DC/DC变换器，包括：

直流输入源，m个模块，二极管D₀，电容C₀，负载R_L，一个公共箝位电路；

其中m个模块如下：

模块一包括电感L₁，功率开关S₁，功率开关S1漏源极电容C_S1，漏感L_K1，隔离变压器T₁，二极管D_{1 2}、D_{1 3}···D_{1 n}，电容C_{1 2}、C_{1 2}···C_{1 n}；

电感L₁的一端连接直流输入源的正极，电感L₁的另一端分别连接二极管D_VT2的阳极、漏感L_K1的一端，电感L₁的另一端与功率开关S₁的漏极相连，功率开关S₁的源极接地，漏感L_K1的另一端与变压器T₁一次侧的一端相连，变压器T₁二次侧的一端分别与二极管D_{2 1}的阳极、电容C_{1 2}、C_{1 3}···C_{1 n}的另一端相连，变压器T₁二次侧的一端分别与滤波电容C_o的另一端、负载R_L的另一端相连；二极管D_{1 2}的阴极与电容C_{1 2}的一端相连，二极管D_{1 3}的阴极与电容C_{1 3}的一端相连，......以此类推，二极管D_{1 n}的阴极与电容C_{1 n}的一端相连；

模块二包括电感L₂，功率开关S₂，功率开关S2漏源极电容C_S2，漏感L_K2，隔离变压器T₂，二极管D_{2 1}、D_{2 2}···D_{2 n}，电容C_{2 2}、C_{2 2}···C_{2 n}；

电感L₂的一端连接直流输入源的正极，电感L₂的另一端分别连接二极管D_VT3的阳极、漏感L_K2的一端，电感L₂的另一端与功率开关S₂的漏极相连，功率开关S₂的源极接地，漏感L_K2的另一端与变压器T₂一次侧的一端相连，变压器T₂二次侧的一端电容C₂₁、C_{2 2}···C_{2 n}的另一端相连，二极管D_{2 1}的阴极与电容C_{2 1}的一端相连，二极管D_{2 2}的阴极与电容C_{2 2}的一端相连，......以此类推，二极管D_{2 n}的阴极与电容C_{2 n}的一端相连；

模块三包括电感L₃，功率开关S₃，功率开关S₃漏源极电容C_S3，漏感L_K3，隔离变压器T₃，二极管D_{3 1}、D_{3 2}···D_{3 n}，电容C_{3 1}、C_{3 2}···C_{3 n}；

电感L₃的一端连接直流输入源的正极，电感L₃的另一端分别连接二极管D_VT4的阳极、漏感L_K3的一端，电感L₃的另一端与功率开关S₃的漏极相连，功率开关S₃的源极接地，漏感L_K3的另一端与变压器T₃一次侧的一端相连，变压器T₃二次侧的一端电容C_{3 1}、C_{3 2}···C_{3 n}的另一端相连，二极管D_{3 1}的阴极与电容C_{3 1}的一端相连，二极管D_{3 2}的阴极与电容C_{3 2}的一端相连，......以此类推，二极管D_{3 n}的阴极与电容C_3n的一端相连；

以此类推，模块m包括电感L_m，功率开关S_m，功率开关S_m漏源极电容C_Sm，漏感L_Km，隔离变压器T_m，二极管D_{m 1}、D_{m 2}···D_{m n}，电容C_{m 1}、C_{m 2}···C_{m n}；

电感L_m的一端连接直流输入源的正极，电感L_m的另一端分别连接二极管D_VTm的阳极、漏感L_Km的一端，电感L_m的另一端与功率开关S_m的漏极相连，功率开关S_m的源极接地，漏感L_Km的另一端与变压器T_m一次侧的一端相连，变压器T_m二次侧的一端电容C_m1、C_m2···C_mn的另一端相连，二极管D_m1的阴极与电容C_m1的一端相连，二极管D_m2的阴极与电容C_m2的一端相连，......以此类推，二极管D_{m n}的阴极与电容C_mn的一端相连；

二极管D_{m n}的阴极与电容C_{m n}的一端之间的节点与二极管D₀的阳极相连。

m个模块之间的连接关系为：

模块一的中变压器T₁的二次侧一端与电容C_{1 2}的另一端之间的节点，连接模块二中的二极管D_{2 1}的阳极；模块一中二极管D_{1 2}阴极与C_{1 2}的一端之间的节点，连接模块二中的二极管D_{2 2}的阳极；模块一中二极管D_{1 3}阴极与C_{1 3}的一端之间的节点，连接模块二中的二极管D_{2 3}的阳极，…..，以此类推，模块一中二极管D_{1 n}的阴极与电容C_{1 n}的一端之间的节点，连接模块二中的二极管D_{2 n}的阳极；

模块二中二极管D_{2 1}阴极与C_{2 1}的一端之间的节点，连接模块三中二极管D_{3 1}的阳极，模块二中二极管D_{2 2}阴极与C_{2 2}的一端之间的节点，连接模块三中二极管D_{3 2}阳极，……，以此类推，模块二中二极管D_{2 n}阴极与C_{2 n}的一端之间的节点，连接模块三中二极管D_{3 n}阳极；

模块m-1中二极管D_{m-1 1}阴极与电容C_{m-1 1}的一端之间的节点，连接模块m中二极管D_{m 1}的阳极，模块m-1中二极管D_{m-1 2}阴极与电容C_{m-1 2}的一端之间的节点，连接模块m中二极管D_{m 2}的阳极，.....，以此类推，模块m-1中二极管D_{m-1 n}的阴极与电容C_{m-1 n}的一端之间的节点，连接模块m中二极管D_{m n}的阳极；

模块m中二极管D_{m 1}阴极与电容C_{m 1}的一端之间的节点，连接模块一中二极管D_{1 2}的阳极，模块m中二极管D_{m 2}阴极与电容C_{m 2}的一端之间的节点，连接模块一中二极管D_{1 3}的阳极，……，以此类推，模块m中二极管D_{m n-1}阴极与电容C_{m n-1}的一端之间的节点，连接模块一中二极管D_{1 n}的阳极；

负载R_L与C₀并联，负载R_L的一端连接二极管D₀的阴极，负载R_L的另一端连接到模块一中变压器T₁二次侧的一端与电容C_{1 2}的另一端之间的节点；二极管D₀的阳极与二极管D_{m n}的阴极分别与电容C_{m n}的一端之间的节点相连；模块与模块之间的变压器一次侧的另一端连接到一起，模块与模块之间的变压器二次侧的另一端也连接在一起；

所述箝位电路包括：电感L_VT，开关管S_VT，二极管D_VT1、D_VT2、D_VT3、D_VT4...D_VTm，箝位电容C_VT；其连接方式为：电感L_VT的另一端连接直流输入源正极，电感L_VT的一端连接功率开关S_TV的源极，功率开关S_TV的漏极连接箝位电容C_VT的一端，箝位电容C_VT的另一端连接二极管D_VT1的阳极、直流输入源电源负极；电感L_VT的一端与功率开关源极之间的节点连接二极管D_VT1的阴极，功率开关S_VT的漏极连接二极管D_VT2的阴极，二极管D_VT2的阳极连接在电感L₁与漏感L_K1之间的结点上，功率开关S_VT的漏极连接二极管D_VT3的阴极，二极管D_VT3的阳极连接在电感L₂与漏感L_K2之间的结点上，……，以此类推，功率开关S_VT的漏极连接二极管D_VTm的阴极，二极管D_VTm的阳极连接在电感L_m与漏感L_Km之间的结点上。

m个功率开关S₁、S₂...S_m的栅极分别接各自的控制器，下标为奇数的功率开关S₁、S₃、...控制信号一致，下标为偶数的功率开关S₂、S₄、...控制信号一致，且两者相位相差180°。公共箝位模块开关S_VT动作根据电容C_VT设定电压决定，需大于1-D，其中D为功率开关S₁、S₂...S_m的占空比。

本发明一种高增益模块化大容量隔离型DC/DC变换器，技术效果如下：

1、输入输出增益高且可调，开关器件电压电流应力低且可调。其中：

输出电压与输入电压的比值为：

开关管电压应力为：

二极管的电压应力为：

输出二极管的电压应力为：

开关管的电流应力为：

二极管的电流应力

其中D为占空比，m为输入相数，n为模块中二极管及电容数量，N为变压器变比。

2、各个模块之间可实现自动均流，控制策略及驱动电路简单。

3、所述箝位电路结构简单，控制独立，不影响原变换器的工作。

附图说明

图1是本发明电路原理总图。

图2是本发明m＝4，n＝2的电路拓扑图。

图3是本发明主开关S₁、S₂及箝位电路开关S_VT的电压电流波形图。

图4是本发明输入输出电压及开关驱动波形图。

图5是本发明电感L₁、L₂、L₃、L₄及漏感L_K1、L_K2、L_K3、L_K4电流波形图。

图6是本发明电容C₂₁～C₄₂电压波形图。

图7是本发明二极管D₂₁、D₃₁电压电流波形图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明，实施实例：

如图2所示：一种模块化的4输入相数隔离型DC/DC变换器，它包含4个模块，5个输入相，4个电感L₁、L₂、L₃、L₄，4个漏感L_K1、L_K2、L_K3、L_K4、，5个功率开关S₁、S₂、S₃、S₄、S_VT，1个箝位电容C_VT，4个变压器，8个电容C₀、C_{1 2}、C_{2 1}、C_{3 1}、C_{4 1}、C_{2 2}、C_{3 2}、C_{4 2}，13个二极管D₀、D_{1 2}、D_{2 1}、D_{3 1}、D_{4 1}、D_{2 2}、D_{3 2}、D_{4 2}、D_VT1、D_VT2、D_VT3、D_VT4、D_VT5。

其中，4个模块中：

模块一包括电感L₁，功率开关S₁，功率开关S1漏源极电容C_S1，漏感L_K1，隔离变压器T₁，二极管D_{1 2}，电容C_{1 2}，电感L₁的一端接输入电源的正极，另一端连接二极管D_VT2的阳极以及漏感L_K1的一端，同时与功率开关S₁的漏极相连，功率开关S₁的源极接地，漏感L_K1的另一端与变压器T₁一次侧的一端相连，变压器T₁二次侧一端与二极管D_{2 1}的阳极及电容C_{1 2}的另一端相连，同时与滤波电容C_o以及负载R_L的另一端相连。二极管D_{1 2}的阴极与电容C_{1 2}的一端相连。

模块二包括电感L₂，功率开关S₂，功率开关S₂漏源极电容C_S2，漏感L_K2，隔离变压器T₂，二极管D_{2 1}、D_{2 2}，电容C_{2 1}、C_{2 2}。电感L₂的一端接输入电源的正极，另一端连接二极管D_VT3的阳极以及漏感L_K2的一端，同时与功率开关S₂的漏极相连，功率开关S₂的源极接地，漏感L_K2的另一端与变压器T₂一次侧的一端相连，变压器T₂二次侧一端与电容C_{2 1}、C_{2 2}的另一端相连。二极管D_{2 1}的阴极与电容C_{2 1}的一端相连，二极管D_{2 2}的阴极与电容C_{2 2}的一端相连。

模块三包括电感L₃，功率开关S₃，功率开关S₃漏源极电容C_S3，漏感L_K3，隔离变压器T₃，二极管D_{3 1}、D_{3 2}，电容C_{3 1}、C_{3 2}。电感L₃的一端接输入电源的正极，另一端连接二极管D_VT4的阳极以及漏感L_K3的一端，同时与功率开关S₃的漏极相连，功率开关S₃的源极接地，漏感L_K3的另一端与变压器T₃一次侧的一端相连，变压器T₃二次侧一端与电容C_{3 1}、C_{3 2}的另一端相连。二极管D_{3 1}的阴极与电容C_{3 1}的一端相连，二极管D_{3 2}的阴极与电容C_{3 2}的一端相连。

模块四包括电感L₄，功率开关S₄，功率开关S₄漏源极电容C_S4，漏感L_K4，隔离变压器T4，二极管D_{4 1}、D_{4 2}，电容C_{4 1}、C_{4 2}。电感L₄的一端接输入电源的正极，另一端连接二极管D_VT5的阳极以及漏感L_K4的一端，同时与功率开关S₄的漏极相连，功率开关S₄的源极接地，漏感L_K4的另一端与变压器T₄一次侧的一端相连，变压器T₄二次侧一端与电容C_{4 1}、C_{4 2}的另一端相连。二极管D_{4 1}的阴极与电容C_{4 1}的一端相连，二极管D_{4 2}的阴极与电容C_{4 2}的一端相连。二极管D_{4 2}的阴极与电容C_{4 2}的一端之间的节点与二极管D₀的阳极相连。

模块与模块之间的连接关系为：第一个模块中变压器T₁二次侧一端与电容C_{1 2}另一端之间的节点接模块二中二极管D_{2 1}的阳极，第一个模块中二极管D_{1 2}阴极与C_{1 2}一端之间的节点接模块二中二极管D_{2 2}的阳极。

第二个模块中二极管D_{2 1}阴极与C_{2 1}一端之间的节点接模块三中二极管D_{3 1}的阳极，第二个模块中二极管D_{2 2}阴极与C_{2 2}一端之间的节点接模块三中二极管D_{3 2}阳极。

第三个模块中二极管D_{3 1}阴极与电容C_{3 1}一端之间的节点接模块四中二极管D_{4 1}的阳极，第三个模块中二极管D_{3 2}阴极与电容C_{3 2}一端之间的节点接模块四中二极管D_{4 2}的阳极。

第四个模块中二极管D_{4 1}阴极与电容C_{4 1}一端之间的节点接模块一中二极管D_{1 2}的阳极。

负载R_L与C₀并联，负载R_L一端接二极管D₀的阴极，另一端接到模块一中压器T₁二次侧一端与电容C_{1 2}另一端之间的节点。二极管D₀的阳极与二极管D_{4 2}的阴极与电容C_{4 2}的一端之间的节点相连。模块与模块之间的变压器一次侧的另一端接到一起，二次侧的另一端也接在一起。

其中所述箝位电路包括：电感L_VT，开关管S_VT，二极管D_VT1、D_VT2、D_VT3、D_VT4、D_VT5，箝位电容C_VT。其连接方式为：电感L_VT的另一端接电源正极，一端接功率开关S_TV的源极，功率开关S_TV的漏极接箝位电容的一端，箝位电容的另一端接二极管D_VT1的阳极及电源负极；电感L_VT的一端与功率开关源极之间的结点接二极管D_VT1的阴极，功率开关S_VT的漏极接二极管D_VT2的阴极，二极管D_VT2的阳极接在电感L₁与漏感L_K1之间的结点上，功率开关S_VT的漏极接二极管D_VT3的阴极，二极管D_VT3的阳极接在电感L₂与漏感L_K2之间的结点上，功率开关S_VT的漏极接二极管D_VT4的阴极，二极管D_VT4的阳极接在电感L₃与漏感L_K3之间的结点上，功率开关S_VT的漏极接二极管D_VT5的阴极，二极管D_VT5的阳极接在电感L₄与漏感L_K4之间的结点上。

所述4个功率开关S₁、S₂、S₃、S₄的栅极分别接各自的控制器，功率开关S₁、S₃控制信号一致，功率开关S₂、S₄控制信号一致，且两者相位相差180°。公共箝位模块开关S_VT动作根据电容C_VT设定电压决定，需大于1-D，其中D为功率开关S₁、S₂、S₃、S₄的占空比。

根据功率开关状态的不同，可以将电路分为10种工作状态：

(1)、功率开关S₁、S₂、S₃、S₄均导通，此时输入电源通过功率开关S₁、功率开关S₂、功率开关S₃、功率开关S₄分别向电感L₁、电感L₂、电感L₃、电感L₄充电，箝位电容C_VT上电压保持不变，所有二极管均关断。

(2)、控制器控制第一功率开关S₁、第三功率开关S₃关断，第二功率开关S₂和第四功率开关S₄导通，电感L₂、L₄继续充电。一次侧端，电感L₁、L₃放电，由于漏感L_K1、L_K3的限制，电流只能先向开关S₁的极电容C₁和开关S₃的极电容C₃充电，由于电容C₁、C₃的存在，限制了开关S₁、S₃漏源极电压的上升速度。该过程持续到主开关漏源极寄生电容C_S1、C_S3电压上升至电容C_{2 1}、C_{4 1}的电压u₀/8N。

(3)、当主开关漏源极寄生电容C_S1、C_S3电压上升至电容C_{2 1}、C_{4 1}的电压u₀/8N时。二极管D_{2 1}、D_{2 2}、D_{4 1}、D_{4 2}导通，电感L₁、L₃电流继续为主开关漏源极寄生电容C_S1、C_S3充电。该过程持续到主开关漏源极寄生电容C_S1、C_S3上电压上升到箝位电容C_VT电压u_CVT为止。由于主开关漏源极寄生电容C_S1、C_S3非常小，该过程在性能分析时可以忽略，可以认为漏感L_K1、L_K3电流上升的时刻与主开关漏源极寄生电容电压被电容C_VT箝位的时刻一致。

这时二极管D_VT1、D_VT3导通。由于箝位电容C_VT相对于主开关漏源极寄生电容C_S1、C_S3来说很大，因此电感L₁、L₃的大部分电流将通过二极管D_VT1、D_VT3流入箝位电容C_VT中，电容C_VT充电，开关S₁、S₃的电压被箝位至电容C_VT电压。该过程持续到漏感L_K1、L_K3电流上升至电感L₁、L₃电流为止。

变压器T₁二次侧同名端感生出电流通过D_{2 1}给电容C_{2 1}充电，电容C_{1 2}放电，电流通过二极管D_{2 2}向电容C_{2 2}充电。变压器T₃二次侧同名端感生出电流通过二极管D_{4 1}给电容C_{4 1}充电，电容C_{3 1}放电，电流通过二极管D_{4 2}向电容C_{4 2}充电；电容C_{3 2}放电。

(4)、当漏感L_K1、L_K3电流上升至电感L₁、L₃电流时，二极管D_VT1、D_VT3关断，箝位电容C_VT充电结束。

(5)、S₁、S₃开通，此时漏感L_K1、L_K3端电压反向，为-u₀/8n，漏感L_K1、L_K3电流达到最大值并开始下降。该过程持续到漏感L_K1、L_K3电流下降至0结束。

(6)、当漏感L_K1、L_K3电流下降至0时，变压器二次侧所有二极管均关断，功率开关S₁、S₂、S₃、S₄均导通，此状态与状态(1)一致。

之后的状态(7)到状态(10)，开关S₁、开关S₃的开关切换状态与开关S₂、开关S₄的开关切换状态相似，不再重复说明。

状态(8)与状态(3)类似，二极管D_{3 1}、D_{3 2}、D_{1 2}、D₀导通，变压器T₂二次侧同名端感生出电流通过D_{3 1}给电容C_{3 1}充电，电容C_{2 1}放电，电流通过二极管D_{3 2}向电容C_{3 2}充电。变压器T4二次侧同名端感生出电流通过二极管D_{1 2}给电容C_{1 2}充电，电容C_{4 1}放电，电流通过二极管D₀向电容C₀充电；电容C_{4 2}放电。

根据箝位电容C_VT的充放电情况，可以将箝位电路分为3种工作状态：

(1)、二极管D_VT2、D_VT3、D_VT4、D_VT5任意一个或多个导通时，导通的二极管所对应支路的电感向箝位电容Cvt充电。

(2)、二极管D_VT2、D_VT3、D_VT4、D_VT5均关断，公共箝位电路开关S_VT断开，此时箝位电容C_VT既不充电也不放电。

(3)、公共箝位电路开关S_VT导通，电容C_VT向电感L_VT放电，电感L_VT充电，二极管D_VT关断。

通过上述分析，180°相移的并联交错控制方式通过四个输入电感分担输入电流，在实现高升压的同时能有效的减小元器件的电流应力，开关损耗。利用公共箝位电路模块，降低变压器漏感引起的开关管漏源极电压尖峰，同时将能量无损的传递到输入电源，提高了输入效率，且该模块与主电路解耦工作，可以独立工作，控制策略简单。

仿真参数：主开关管的开关频率f＝50kHz，主开关占空比D＝0.7。箝位电路开关管开关频率f＝100kHz，占空比D＝0.3，变压器变比N＝1，输入电压u_in＝30V，输出电压u₀接近800V，额定功率P₀＝1200W。可以看出流过4个电感的电流相等，每个模块自动均流，开管关电压被箝位在电容电压。

Claims (3)

1.一种高增益模块化大容量隔离型DC/DC变换器，其特征在于包括：

直流输入源，m个模块，二极管D₀，电容C ₀，负载R _L ，一个公共箝位电路；

其中m个模块如下：

模块一包括电感L ₁，功率开关S₁，功率开关S1漏源极电容C _S1，漏感L _K1，隔离变压器T₁，二极管D_{1 2}、D_{1 3···}D_{1 n} ，电容C _{1 2}、C _{1 2···} C _{1 n} ；

电感 L1的一端连接直流输入源的正极，电感 L1的另一端分别连接二极管D_VT2的阳极、漏感L _K1的一端，电感 L1的另一端与功率开关S₁的漏极相连，功率开关S₁的源极接地，漏感L _K1的另一端与变压器T₁一次侧的一端相连，变压器T₁二次侧的一端分别与二极管D_{2 1}的阳极、电容C _{1 2}、C _{1 3···} C _{1 n} 的另一端相连，变压器T₁二次侧的一端分别与滤波电容C _o的另一端、负载R _L 的另一端相连；二极管D_{1 2}的阴极与电容C _{1 2}的一端相连， 二极管D_{1 3}的阴极与电容C _{1 3}的一端相连，......以此类推，二极管D_{1 n} 的阴极与电容C _{1 n} 的一端相连；

模块二包括电感L ₂，功率开关S₂，功率开关S2漏源极电容C _S2，漏感L _K2，隔离变压器T₂，二极管D₂₁、D_22···D_{2 n} ，电容C ₂₂、C _{2 2···} C _{2 n} ；

电感 L2的一端连接直流输入源的正极，电感 L2的另一端分别连接二极管D_VT3的阳极、漏感L _K2的一端，电感 L2的另一端与功率开关S₂的漏极相连，功率开关S₂的源极接地，漏感L _K2的另一端与变压器T₂一次侧的一端相连，变压器T₂二次侧的一端电容C ₂₁、C _22··· C _{2 n} 的另一端相连，二极管D₂₁的阴极与电容C ₂₁的一端相连， 二极管D₂₂的阴极与电容C ₂₂的一端相连，......以此类推，二极管D_{2 n} 的阴极与电容C _{2 n} 的一端相连；

模块三包括电感L ₃，功率开关S₃，功率开关S₃漏源极电容C _S3，漏感L _K3，隔离变压器T₃，二极管D₃₁、D_32···D_3n ，电容C ₃₁、C _{3 2···} C _{3 n} ；

电感 L3的一端连接直流输入源的正极，电感 L3的另一端分别连接二极管D_VT4的阳极、漏感L _K3的一端，电感 L3的另一端与功率开关S₃的漏极相连，功率开关S₃的源极接地，漏感L _K3的另一端与变压器T₃一次侧的一端相连，变压器T₃二次侧的一端电容C ₃₁、C _32··· C _{3 n} 的另一端相连，二极管D₃₁的阴极与电容C ₃₁的一端相连， 二极管D₃₂的阴极与电容C ₃₂的一端相连，......以此类推，二极管D_{3 n} 的阴极与电容C _3n 的一端相连；

以此类推，模块m包括电感L _m ，功率开关S _m ，功率开关S _m 漏源极电容C _Sm ，漏感L _Km ，隔离变压器T _m ，二极管D _{m 1}、D _{m 2···}D _mn ，电容C _{m 1}、C _{m 2···} C _mn ；

电感 L _m 的一端连接直流输入源的正极，电感 L _m 的另一端分别连接二极管D_VTm 的阳极、漏感L _Km 的一端，电感 L _m 的另一端与功率开关S _m 的漏极相连，功率开关S _m 的源极接地，漏感L _Km 的另一端与变压器T _m 一次侧的一端相连，变压器T _m 二次侧的一端电容C _m1、C _m2··· C _mn 的另一端相连，二极管D _m1的阴极与电容C _m1的一端相连，二极管D _m2的阴极与电容C _m2的一端相连，......以此类推，二极管D _mn 的阴极与电容C _mn 的一端相连；

二极管D _mn 的阴极与电容C _mn 的一端之间的节点与二极管D₀的阳极相连；

m个模块之间的连接关系为：

模块一的中变压器T₁的二次侧一端与电容C _{1 2}的另一端之间的节点，连接模块二中的二极管D_{2 1}的阳极；模块一中二极管D_{1 2}阴极与C _{1 2}的一端之间的节点，连接模块二中的二极管D_{2 2}的阳极；模块一中二极管D_{1 3}阴极与C _{1 3}的一端之间的节点，连接模块二中的二极管D_{2 3}的阳极，…..，以此类推，模块一中二极管D_{1 n} 的阴极与电容C _{1 n} 的一端之间的节点，连接模块二中的二极管D_{2 n} 的阳极；

模块二中二极管D_{2 1}阴极与C _{2 1}的一端之间的节点，连接模块三中二极管D_{3 1}的阳极，模块二中二极管D_{2 2}阴极与C _{2 2}的一端之间的节点，连接模块三中二极管D_{3 2}阳极，……，以此类推，模块二中二极管D_{2 n} 阴极与C _{2 n} 的一端之间的节点，连接模块三中二极管D_{3 n} 阳极；

模块m-1中二极管D _{m-1 1}阴极与电容C _{m-1 1}的一端之间的节点，连接模块m中二极管D _{m 1}的阳极，模块m-1中二极管D _{m-1 2}阴极与电容C _{m-1 2}的一端之间的节点，连接模块m中二极管D _{m 2}的阳极，…..，以此类推，模块m-1中二极管D _{m-1 n} 的阴极与电容C _{m-1 n} 的一端之间的节点，连接模块m中二极管D _mn 的阳极；

模块m中二极管D _{m 1}阴极与电容C _{m 1}的一端之间的节点，连接模块一中二极管D_{1 2}的阳极，模块m中二极管D _{m 2}阴极与电容C _{m 2}的一端之间的节点，连接模块一中二极管D_{1 3}的阳极，……，以此类推，模块m中二极管D _mn-1阴极与电容C _mn-1的一端之间的节点，连接模块一中二极管D_{1 n} 的阳极；

负载R _L 与C ₀并联，负载R _L 的一端连接二极管D₀的阴极，负载R _L 的另一端连接到模块一中变压器T₁二次侧的一端与电容C _{1 2}的另一端之间的节点；二极管D₀的阳极与二极管D _mn 的阴极分别与电容C _mn 的一端之间的节点相连；模块与模块之间的变压器一次侧的另一端连接到一起，模块与模块之间的变压器二次侧的另一端也连接在一起；

所述箝位电路包括：电感L _VT，开关管S_VT，二极管D_VT1、D_VT2、D_VT3、D_VT4...D_VTm ，箝位电容C _VT；其连接方式为：电感L _VT的另一端连接直流输入源正极，电感L _VT的一端连接功率开关S_TV的源极，功率开关S_TV的漏极连接箝位电容C _VT的一端，箝位电容C _VT的另一端连接二极管D_VT1的阳极、直流输入源电源负极；电感L _VT的一端与功率开关源极之间的节点连接二极管D_VT1的阴极，功率开关S_VT的漏极连接二极管D_VT2的阴极，二极管D_VT2的阳极连接在电感L ₁与漏感L _K1之间的结点上，功率开关S_VT的漏极连接二极管D_VT3的阴极，二极管D_VT3的阳极连接在电感L ₂与漏感L _K2之间的结点上，……，以此类推，功率开关S_VT的漏极连接二极管D_VTm 的阴极，二极管D_VTm 的阳极连接在电感L _m 与漏感L _Km 之间的结点上。

2.根据权利要求1所述一种高增益模块化大容量隔离型DC/DC变换器，其特征在于：m个功率开关 S1、S2...S _m 的栅极分别接各自的控制器，下标为奇数的功率开关S₁、S₃、...控制信号一致，下标为偶数的功率开关S₂、S₄、...控制信号一致，且两者相位相差180°；公共箝位模块开关S_VT动作根据电容C _VT设定电压决定，需大于1-D，其中D为功率开关S₁、S₂...S _m 的占空比。

3.根据权利要求1所述一种高增益模块化大容量隔离型DC/DC变换器，其特征在于：根据箝位电容C _VT的充放电情况，将箝位电路分为3种工作状态：

（1）、二极管D_VT2、D_VT3、D_VT4、D_VT5任意一个或多个导通时，导通的二极管所对应支路的电感向箝位电容Cvt充电；

（2）、二极管D_VT2、D_VT3、D_VT4、D_VT5均关断，公共箝位电路开关S_VT断开，此时箝位电容C _VT既不充电也不放电；

（3）、公共箝位电路开关S_VT导通，电容C _VT向电感L _VT放电，电感L _VT充电，二极管D_VT关断。