CN115765446A - 一种软开关高升压变换器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种软开关高升压变换器，包括：输入单元、第一谐振单元、第二谐振单元和输出单元；输入单元包括电源，其用于给第一谐振单元、第二谐振单元和输出单元充电；第一谐振单元包括第一耦合电感的初级绕组、第一开关管和第一电容，第一耦合电感的初级绕组的第二端与电源的正极连接，第一耦合电感的第一端与第一电容的第一端连接，第一电容的第二端与电源的负极连接，第一开关管的第一端与第一耦合电感的初级绕组的第一端连接，第一开关管的第二端与第一电容的第二端连接；第二谐振单元的一端与输入单元连接，另一端与输出单元连接，第二谐振单元用于给输出单元充电；本发明提供的变换器的转换效率高。

Description

一种软开关高升压变换器

技术领域

本发明涉及变换器技术领域，具体涉及一种软开关高升压变换器。

背景技术

光伏、风能、波浪能、燃料电池等可再生能源发电装置的电压水平较低，难以满足一些高压电器设备和并网发电的要求。因此需要高升压直流变换器将可再生能源发电装置的低电压等级转变为高电压，才能满足工业应用要求。Boost变换器结构简单，成本较低，且输入电流连续，已被广泛应用于工业生产中。Boost变换器结合各种升压技术能进一步提高电压增益，如基于耦合电感技术的Boost变换器，通过改变耦合电感初级绕组和次级绕组间的匝数比，在合适占空比条件下，进一步提高电压增益，实现高电压输出。

传统Boost变换器和基于耦合电感技术的Boost变换器的开关管在工作过程中均处于硬开通、硬关断状态，导致开关管的开关损耗大，降低变换器的转换效率。

发明内容

本发明针对传统变换器转换效率低的问题，提供一种软开关高升压变换器，具体技术方案如下。

一种软开关高升压变换器包括：输入单元、第一谐振单元、第二谐振单元和输出单元；

输入单元包括电源，其用于给第一谐振单元、第二谐振单元和输出单元充电。

第一谐振单元包括第一耦合电感的初级绕组、第一开关管和第一电容，第一耦合电感的初级绕组的第二端与电源的正极连接，第一耦合电感的第一端与第一电容的第一端连接，第一电容的第二端与电源的负极连接，第一开关管的第一端与第一耦合电感的初级绕组的第一端连接，第一开关管的第二端与第一电容的第二端连接。

第二谐振单元的一端与输入单元连接，另一端与输出单元连接，第二谐振单元用于给输出单元充电。

优选的，第二谐振单元包括第二耦合电感的初级绕组、第二开关管和第二电容。

第二开关管的第一端与第一开关管的第一端连接，第二开关管的第二端与第二耦合电感的初级绕组的第二端连接，第二耦合电感的初级绕组的第一端与第二电容的第一端连接，第二电容的第二端与电源的负极连接；第二开关管的第二端与输出单元连接。

优选的，所述第二谐振单元还包括第一二极管、第二二极管和第三电容，第一二极管的阳极与第一开关管的第一端连接，第一二极管的负极与第二耦合电感的初级绕组的第一端连接；第二开关管的第一端通过第三电容的第一端与第一开关管的第一端连接，第二二极管的阳极与第二开关管的第一端连接，第二二极管的阴极与电源的负极连接。

优选的，所述输入单元还包括第一电感，所述第一电感的第一端与电源的正极连接，另一端与第一耦合电感的初级绕组的第二端连接。

优选的，所述输出单元包括第一输出二极管、第二输出二极管、第三输出二极管、第一耦合电感的次级绕组、第二耦合电感的次级绕组、第一输出电容、第二输出电容、第三输出电容和负载。

第一输出二极管的阳极与第二开关管的第二端连接，第一输出二极管的阴极与第二输出二极管的阳极连接，第二输出二极管的阴极与第三输出二极管的阳极连接，第三输出二极管的阴极与第三输出电容的第一端连接，第三输出电容的第二端与第二输出电容的一端连接，第二输出电容的第二端与第一输出电容的第一端连接，第一输出电容的第二端与电源的负极连接。

第一耦合电感的次级绕组与第二耦合电感的次级绕组串联后，一端与第三输出二极管的阳极连接，另一端与第三输出电容的第二端连接。

负载的第一端与第三电容的第一端连接，负载的第二端与第一输出电容的第二端连接。

优选的，所述第二耦合电感的次级绕组的第一端与第三输出二极管的阳极连接，第二耦合电感的次级绕组的第二端与第一耦合电感的次级绕组的第一端连接，第一耦合电感的次级绕组的第二端与第三输出电容的第二端连接。

优选的，所述第一谐振单元还包括第一耦合电感的漏感和第一耦合电感的励磁电感，第一耦合电感的漏感的第一端与第一耦合电感的初级绕组的第一端连接，第一耦合电感的漏感的第二端与第一电容的第一端连接；第一耦合电感的励磁电感并联于第一耦合电感的初级绕组两端。

所述第二谐振单元还包括第二耦合电感的漏感和第二耦合电感的励磁电感，第二耦合电感的漏感的第一端与第二耦合电感的初级绕组连接，第二耦合电感的漏感的第二端与第二开关管的第二端连接；第二耦合电感的励磁电感并联于第二耦合电感的初级绕组两端。

优选的，所述第一开关管为MOS管，第一开关管的第一端为MOS管的漏极，第一开关管的第二端为MOS管的源极，第一开关管的第三端为MOS管的栅极。

所述第二开关管为MOS管，第二开关管的第一端为MOS管的漏极，第二开关管的第二端为MOS管的源极，第二开关管的第三端为MOS管的栅极。

优选的，在一个开关周期内，变化器工作于如下六种模态，

第一模态：第一开关管和第二开关管导通，第一二极管、第二二极管、第一输出二极管、第二输出二极管和第三输出二极管关断；第一耦合电感的励磁电感与第一耦合电感的漏感的电流相等；第二耦合电感的励磁电感与第二耦合电感的漏感的电流相等；当第三输出二极管零电流导通时，第一模态结束。

第二模态：第一开关管、第二开关管和第三输出二极管导通，第一二极管、第二二极管、第一输出二极管、第二输出二极管关断；电源向第一电感充电，第一电感电流增大；第一电容向第一耦合电感的励磁电感和第一耦合电感的漏感充电；第二电容和第三电容向第二耦合电感的励磁电感和第二耦合电感的漏感充电；第一电容、第二电容和第三电容通过第三输出二极管、第一耦合电感的次级绕组和第二耦合电感的次级绕组向第三输出电容充电；第一输出电容、第二输出电容、第三输出电容向负载充电；第一耦合电感的漏感与第一电容谐振，第三输出二极管零电流导通；当第三输出二极管零电流关断时，第二模态结束。

第三模态：第一开关管和第二开关管导通，第一二极管、第二二极管、第一输出二极管、第二输出二极管和第三输出二极管关断；第一耦合电感的励磁电感与第一耦合电感的漏感的电流相等；第二耦合电感的励磁电感与第二耦合电感的漏感的电流相等；当第一开关管和第二开关管关断时，第三模态结束。

第四模态：第一二极管、第二二极管和第一输出二极管导通，第一开关管、第二开关管、第二输出二极管和第三输出二极管关断；第一耦合电感的励磁电感与第一耦合电感的漏感的电流相等；第二耦合电感的励磁电感与第二耦合电感的漏感的电流相等，当第二输出二极管零电流导通时，第四模态结束。

第五模态：第一二极管、第二二极管、第一输出二极管和第二输出二极管导通，第一开关管、第二开关管和第三输出二极管关断；电源、第一电感、第一耦合电感的励磁电感向第一电容充电；电源、第一电感通过第一二极管、第二二极管向第二电容、第三电容充电；电源、第一电感、第二耦合电感的励磁电感向第一输出电容充电；第一耦合电感的励磁电感、第二耦合电感的励磁电感分别通过第一耦合电感的次级绕组、第二耦合电感的次级绕组、第二输出二极管向第二输出电容充电；第一输出电容、第二输出电容、第三输出电容向负载充电；第一耦合电感的漏感与第一电容谐振；当第二输出二极管零电流关断时，第五模态结束。

第六模态：第一开关管、第二开关管、第二输出二极管和第三输出二极管关断，第一二极管、第二二极管、第一输出二极管导通；当第一开关管和第二开关管零电流导通时，第六模态结束。

优选的，所述变换器的电压增益比为

，式中，D为第一开关 管的占空比，n为第一耦合电感的初级绕组与第一耦合电感的次级绕组的匝数比，m为第二 耦合电感的初级绕组与第二耦合电感的次级绕组的匝数比。

有益效果：本实施例提供的变换器，利用第一耦合电感和第二耦合电感，通过软开关技术，实现第一开关管、第二开关管的零电流导通，可减小高频工作环境下第一开关管、第二开关管在导通过程中的损耗；同时实现了第二输出二极管、第三输出二极管的零电流导通和关断，可减小二极管在导通和关断过程中的损耗，从而提高变换器的转换效率。且该变换器具有高增益比。

附图说明

下面结合附图和具体实施例对本发明作出进一步详细说明。

图1为本发明提供的一种软开关高升压变换器拓扑结构图。

图2为本发明提供的一种软开关高升压变换器等效电路图。

图3为本发明提供的一种软开关高升压变换器在第一模态时的工作电路图。

图4为本发明提供的一种软开关高升压变换器在第二模态时的工作电路图。

图5为本发明提供的一种软开关高升压变换器在第三模态时的工作电路图。

图6为本发明提供的一种软开关高升压变换器在第四模态时的工作电路图。

图7为本发明提供的一种软开关高升压变换器在第五模态时的工作电路图。

图8为本发明提供的一种软开关高升压变换器在第六模态时的工作电路图。

图9为本发明提供的一种软开关高升压变换器在一个工作周期内的主要工作波形图。

附图标记：

1、输入单元；2、第一谐振单元；3、第二谐振单元；4、输出单元；

Vin、电源；

L1、第一电感；Lp1、第一耦合电感的初级绕组；Lk1、第一耦合电感的漏感；Lm1、第一耦合电感的励磁电感；Ls1、第一耦合电感的次级绕组；Lp2、第二耦合电感的初级绕组；Lk2、第二耦合电感的漏感；Lm2、第二耦合电感的励磁电感；Ls2、第二耦合电感的次级绕组；

D1、第一二极管；D2、第二二极管；DO1、第一输出二极管；DO2、第二输出二极管；DO3、第三输出二极管；

C1、第一电容；C2、第二电容；C3、第三电容；CO1、第一输出电容；CO2、第二输出电容；CO3、第三输出电容；

S1、第一开关管；S2、第二开关管；

R、负载。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

实施例1

参考图1所示，本实施例提供一种软开关高升压变换器，其包括输入单元1、第一谐振单元2、第二谐振单元3和输出单元4。

具体地，输入单元1包括电源Vin和第一电感L1；电源Vin用于给第一谐振单元2、第二谐振单元3和输出单元4充电；电源Vin为直流电源；

输入单元1包括电源Vin和第一电感L1，第一电感L1的第一端与电源Vin的正极连接。

第一谐振单元2包括第一耦合电感的初级绕组Lp1、第一电容C1和第一开关管S1；第一开关管S1的第一端为MOS管的漏极，第一开关管S1的第二端为MOS管的源极，第一开关管S1的第三端为MOS管的栅极。

第一电感L1的第二端与第一耦合电感的初级绕组Lp1的第二端、第一开关管S1的第一端连接，第一耦合电感的初级绕组Lp1的第二端与第一电容C1的第一端连接，第一电容C1的第二端、第一开关管S1的第二端与电源Vin的负极连接。

第二谐振单元3包括第二电容C2、第三电容C3、第一二极管D1、第二二极管D2、第二耦合电感的初级绕组Lp2和第二开关管S2；第二谐振单元3用于给输出单元4充电；第二开关管S2的第一端为MOS管的漏极，第二开关管S2的第二端为MOS管的源极，第二开关管S2的第三端为MOS管的栅极。

第二电容C2的第一端与第一二极管D1的阴极、第二耦合电感的初级绕组Lp2的第一端连接，第一二极管D1的阳极与第三电容C3的第一端、第一开关管S1的第一端连接，第二耦合电感的初级绕组Lp2的第二端与第二开关管S2的第二端连接，第二开关管S2的第一端与第三电容C3的第二端、第二二极管D2的阳极连接，第二开关管S2的第二端、第二电容C2的第二端与电源Vin的负极连接。

输出单元4包括第一输出二极管DO1、第二输出二极管DO2、第三输出二极管DO3、第一输出电容CO1、第二输出电容CO2、第三输出电容CO3、第二耦合电感的次级绕组Ls2、第一耦合电感的次级绕组Ls1和负载R。

第一输出二极管DO1的阳极与第二开关管S2的第二端连接，第一输出二极管DO1的阴极与第二输出二极管DO2的阳极、第二输出电容CO2的第二端、第一输出电容CO1的第一端连接，第二输出二极管DO2的阴极与第三输出二极管DO3的阳极、第二耦合电感的次级绕组Ls2的第一端连接，第三输出二极管DO3的阴极与第三输出电容CO3的第一端、负载R的第一端连接，第二耦合电感的次级绕组Ls2的第二端与第一耦合电感的次级绕组Ls1的第一端连接，第一耦合电感的次级绕组Ls1的第二端与第三输出电容CO3的第二端、第二输出电容CO2的第一端连接，第一输出电容CO1的第二端与电源Vin的负极、负载R的第二端连接。

第一耦合电感的漏感Lk1、第一耦合电感的励磁电感Lm1、第二耦合电感的漏感Lk2和第二耦合电感的励磁电感Lm2等效电路如图2所示，第一耦合电感的漏感Lk1的第一端与第一耦合电感的初级绕组Lp1的第一端连接，第一耦合电感的漏感Lk1的第二端与第一电容C1的第一端连接；第一耦合电感的励磁电感Lm1并联于第一耦合电感的初级绕组Lp1两端；第二耦合电感的漏感Lk2的第一端与第二耦合电感的初级绕组Lp2连接，第二耦合电感的漏感Lk2的第二端与第二开关管S2的第二端连接；第二耦合电感的励磁电感Lm2并联于第二耦合电感的初级绕组Lp2两端。

具体地，在一个开关周期内，变化器工作于如下六种模态，

参考图3，第一模态：第一开关管S1和第二开关管S2导通，第一二极管D1、第二二极管D2、第一输出二极管DO1、第二输出二极管DO2和第三输出二极管DO3关断；第一耦合电感的励磁电感Lm1与第一耦合电感的漏感Lk1的电流相等；第二耦合电感的励磁电感Lm2与第二耦合电感的漏感Lk2的电流相等；当第五二极管零电流导通时，第一模态结束。

参考图4，第二模态：第一开关管S1、第二开关管S2和第三输出二极管DO3导通，第一二极管D1、第二二极管D2、第一输出二极管DO1、第二输出二极管DO2关断；电源Vin向第一电感L1充电，第一电感L1电流增大；第一电容C1向第一耦合电感的励磁电感Lm1和第一耦合电感的漏感Lk1充电，第一耦合电感的励磁电感Lm1和第一耦合电感的漏感Lk1电流增大；第二电容C2和第三电容C3向第二耦合电感的励磁电感Lm2和第二耦合电感的漏感Lk2充电，第二耦合电感的励磁电感Lm2和第二耦合电感的漏感Lk2电流增大；第一电容C1、第二电容C2和第三电容C3通过第三输出二极管DO3、第一耦合电感的次级绕组Ls1和第二耦合电感的次级绕组Ls2向第三输出电容CO3充电；第一输出电容CO1、第二输出电容CO2、第三输出电容CO3向负载R充电；第一耦合电感的漏感Lk1与第一电容C1谐振，第五二极管导通；第一耦合电感的漏感Lk1与第一电容C1谐振，第三输出二极管DO3零电流导通；当第三输出二极管DO3零电流关断时，第二模态结束。

参考图5，第三模态：第一开关管S1和第二开关管S2导通，第一二极管D1、第二二极管D2、第一输出二极管DO1、第二输出二极管DO2和第三输出二极管DO3关断；第一耦合电感的励磁电感Lm1与第一耦合电感的漏感Lk1的电流相等；第二耦合电感的励磁电感Lm2与第二耦合电感的漏感Lk2的电流相等；当第一开关管S1和第二开关管S2关断时，第三模态结束。

参考图6，第四模态：第一二极管D1、第二二极管D2和第一输出二极管DO1导通，第一开关管S1、第二开关管S2、第二输出二极管DO2和第三输出二极管DO3关断；第一耦合电感的励磁电感Lm1与第一耦合电感的漏感Lk1的电流相等；第二耦合电感的励磁电感Lm2与第二耦合电感的漏感Lk2的电流相等，当第二输出二极管DO2零电流导通时，第四模态结束。

参考图7，第五模态：第一二极管D1、第二二极管D2、第一输出二极管DO1和第二输出二极管DO2导通，第一开关管S1、第二开关管S2和第三输出二极管DO3关断；电源Vin、第一电感L1、第一耦合电感的励磁电感Lm1向第一电容C1充电，第一电感L1的电流减小，第一耦合电感的励磁电感Lm1的电流减小；电源Vin、第一电感L1通过第一二极管D1、第二二极管D2向第二电容C2、第三电容C3充电；电源Vin、第一电感L1、第二耦合电感的励磁电感Lm2向第一输出电容CO1充电，第二耦合电感的励磁电感Lm2的电流减小；第一耦合电感的励磁电感Lm1、第二耦合电感的励磁电感Lm2分别通过第一耦合电感的次级绕组Ls1、第二耦合电感的次级绕组Ls2、第二输出二极管DO2向第二输出电容CO2充电；第一输出电容CO1、第二输出电容CO2、第三输出电容CO3向负载R充电；第一耦合电感的漏感Lk1与第一电容C1谐振；当第二输出二极管DO2零电流关断时，第五模态结束。

参考图8，第六模态：第一开关管S1、第二开关管S2、第二输出二极管DO2和第三输出二极管DO3关断，第一二极管D1、第二二极管D2、第一输出二极管DO1导通；当第一开关管S1和第二开关管S2零电流导通时，第六模态结束。

从第六模态结束时起，变换器开始下一个周期的工作，其工作情况类似于上述情况。

变换器的主要工作波形图如图9所示，图中，V _G-S1 为第一开关管S1的栅极电压，V _G-S2 为第二开关管S2的栅极电压，i _S1 为第一开关管S1的电流，i _S2 为第二开关管S2的电流，i _LK1 为第一耦合电感的漏感Lk1的电流，i _LK2 为第二耦合电感的漏感Lk2的电流，i _Lm1 为第一耦合电感的励磁电感Lm1的电流，i _Lm2 为第二耦合电感的励磁电感Lm2的电流，i _DO2 为第二输出二极管DO2的电流，i _DO3 为第三输出二极管DO3的电流；t0到t1时间段变换器工作于第一工作模态，t1到t2时间段变换器工作于第二工作模态，t2到t3时间段变换器工作于第三工作模态，t3到t4时间段变换器工作于第四工作模态，t4到t5时间段变换器工作于第五工作模态，t5到t6时间段变换器工作于第六工作模态，t6时刻起变换器开始下一工作周期。

本实施例提供的变换器，第一耦合电感的漏感Lk1与第一电容C1谐振，第二耦合电感的漏感Lk2与第二电容C2谐振，通过将第一开关管S1与第一耦合电感的初级绕组Lp1连接，第二开关管S2与第二耦合电感的初级绕组Lp2连接，实现第一开关管S1、第二开关管S2的零电流导通，通过将第二输出二极管DO2、第三输出二极管DO3与第一耦合电感的次级绕组Ls1、第二耦合电感的次级绕组Ls2连接，实现第二输出二极管DO2和第三输出二极管DO3的零电流导通。

当变换器处于稳态时，设开关管工作的工作周期为T _S ，第一开关管S1的占空比与第二开关管S2的占空比相同，通过对第一电感L1、第一耦合电感的等效电感、第二耦合电感的等效电感应用伏秒平衡，可以在稳态下获得以下关系：

式中，V _in 电源Vin两端的电压，V _O 为负载R两端的电压，V _C1 为第一电容C1的电压，V _C2 为第二电容C2的电压，V _C3 为第三电容C3的电压，V _CO1 为第一输出电容CO1的电压；

由上式可得电容C1，C2，C3，CO1的电压，即：

由上式可得第二输出电容CO2和第三输出电容CO3的电压：

式中，V _CO2 为第二输出电容CO2的电压，V _CO3 为第三输出电容CO3的电压，n为第一耦合电感的初级绕组Lp1与第一耦合电感的次级绕组Ls1的匝数比，m为第二耦合电感的初级绕组Lp2与第二耦合电感的次级绕组Ls2的匝数比。

因此可得输出电压：

根据上式可得，所述变换器的输出电压与输入电压的电压增益比为：

式中V _O 为负载R两端的电压，V _in 为电源Vin两端的电压，D为第一开关管S1的占空比，n为第一耦合电感的初级绕组Lp1与第一耦合电感的次级绕组Ls1的匝数比，m为第二耦合电感的初级绕组Lp2与第二耦合电感的次级绕组Ls2的匝数比。

本实施例提供的变换器，利用第一耦合电感和第二耦合电感，通过软开关技术，实现第一开关管S1、第二开关管S2的零电流导通，可减小高频工作环境下第一开关管S1、第二开关管S2在导通过程中的损耗；同时实现了第二输出二极管DO2、第三输出二极管DO3的零电流导通和关断，可减小第二输出二极管DO2和第三输出二极管DO3在导通和关断过程中的损耗，从而提高变换器的转换效率，且该变换器具有高增益比。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种软开关高升压变换器，其特征在于，包括：输入单元、第一谐振单元、第二谐振单元和输出单元；

输入单元包括电源，其用于给第一谐振单元、第二谐振单元和输出单元充电；

第一谐振单元包括第一耦合电感的初级绕组、第一开关管和第一电容，第一耦合电感的初级绕组的第二端与电源的正极连接，第一耦合电感的第一端与第一电容的第一端连接，第一电容的第二端与电源的负极连接，第一开关管的第一端与第一耦合电感的初级绕组的第一端连接，第一开关管的第二端与第一电容的第二端连接；

第二谐振单元的一端与输入单元连接，另一端与输出单元连接，第二谐振单元用于给输出单元充电。

2.根据权利要求1所述的一种软开关高升压变换器，其特征在于，第二谐振单元包括第二耦合电感的初级绕组、第二开关管和第二电容；

第二开关管的第一端与第一开关管的第一端连接，第二开关管的第二端与第二耦合电感的初级绕组的第二端连接，第二耦合电感的初级绕组的第一端与第二电容的第一端连接，第二电容的第二端与电源的负极连接；第二开关管的第二端与输出单元连接。

3.根据权利要求2所述的一种软开关高升压变换器，其特征在于，所述第二谐振单元还包括第一二极管、第二二极管和第三电容，第一二极管的阳极与第一开关管的第一端连接，第一二极管的负极与第二耦合电感的初级绕组的第一端连接；第二开关管的第一端通过第三电容的第一端与第一开关管的第一端连接，第二二极管的阳极与第二开关管的第一端连接，第二二极管的阴极与电源的负极连接。

4.根据权利要求3所述的一种软开关高升压变换器，其特征在于，所述输入单元还包括第一电感，所述第一电感的第一端与电源的正极连接，另一端与第一耦合电感的初级绕组的第二端连接。

5.根据权利要求4所述的一种软开关高升压变换器，其特征在于，所述输出单元包括第一输出二极管、第二输出二极管、第三输出二极管、第一耦合电感的次级绕组、第二耦合电感的次级绕组、第一输出电容、第二输出电容、第三输出电容和负载；

第一输出二极管的阳极与第二开关管的第二端连接，第一输出二极管的阴极与第二输出二极管的阳极连接，第二输出二极管的阴极与第三输出二极管的阳极连接，第三输出二极管的阴极与第三输出电容的第一端连接，第三输出电容的第二端与第二输出电容的一端连接，第二输出电容的第二端与第一输出电容的第一端连接，第一输出电容的第二端与电源的负极连接；

第一耦合电感的次级绕组与第二耦合电感的次级绕组串联后，一端与第三输出二极管的阳极连接，另一端与第三输出电容的第二端连接；

负载的第一端与第三电容的第一端连接，负载的第二端与第一输出电容的第二端连接。

6.根据权利要求5所述的一种软开关高升压变换器，其特征在于，所述第二耦合电感的次级绕组的第一端与第三输出二极管的阳极连接，第二耦合电感的次级绕组的第二端与第一耦合电感的次级绕组的第一端连接，第一耦合电感的次级绕组的第二端与第三输出电容的第二端连接。

7.根据权利要求6所述的一种软开关高升压变换器，其特征在于，所述第一谐振单元还包括第一耦合电感的漏感和第一耦合电感的励磁电感，第一耦合电感的漏感的第一端与第一耦合电感的初级绕组的第一端连接，第一耦合电感的漏感的第二端与第一电容的第一端连接；第一耦合电感的励磁电感并联于第一耦合电感的初级绕组两端；

所述第二谐振单元还包括第二耦合电感的漏感和第二耦合电感的励磁电感，第二耦合电感的漏感的第一端与第二耦合电感的初级绕组连接，第二耦合电感的漏感的第二端与第二开关管的第二端连接；第二耦合电感的励磁电感并联于第二耦合电感的初级绕组两端。

8.根据权利要求7所述的一种软开关高升压变换器，其特征在于，所述第一开关管为MOS管，第一开关管的第一端为MOS管的漏极，第一开关管的第二端为MOS管的源极，第一开关管的第三端为MOS管的栅极；

所述第二开关管为MOS管，第二开关管的第一端为MOS管的漏极，第二开关管的第二端为MOS管的源极，第二开关管的第三端为MOS管的栅极。

9.根据权利要求7所述的一种软开关高升压变换器，其特征在于，在一个开关周期内，变化器工作于如下六种模态，

第一模态：第一开关管和第二开关管导通，第一二极管、第二二极管、第一输出二极管、第二输出二极管和第三输出二极管关断；第一耦合电感的励磁电感与第一耦合电感的漏感的电流相等；第二耦合电感的励磁电感与第二耦合电感的漏感的电流相等；当第三输出二极管零电流导通时，第一模态结束；

第二模态：第一开关管、第二开关管和第三输出二极管导通，第一二极管、第二二极管、第一输出二极管、第二输出二极管关断；电源向第一电感充电，第一电感电流增大；第一电容向第一耦合电感的励磁电感和第一耦合电感的漏感充电；第二电容和第三电容向第二耦合电感的励磁电感和第二耦合电感的漏感充电；第一电容、第二电容和第三电容通过第三输出二极管、第一耦合电感的次级绕组和第二耦合电感的次级绕组向第三输出电容充电；第一输出电容、第二输出电容、第三输出电容向负载充电；第一耦合电感的漏感与第一电容谐振，第三输出二极管零电流导通；当第三输出二极管零电流关断时，第二模态结束；

第三模态：第一开关管和第二开关管导通，第一二极管、第二二极管、第一输出二极管、第二输出二极管和第三输出二极管关断；第一耦合电感的励磁电感与第一耦合电感的漏感的电流相等；第二耦合电感的励磁电感与第二耦合电感的漏感的电流相等；当第一开关管和第二开关管关断时，第三模态结束；

第四模态：第一二极管、第二二极管和第一输出二极管导通，第一开关管、第二开关管、第二输出二极管和第三输出二极管关断；第一耦合电感的励磁电感与第一耦合电感的漏感的电流相等；第二耦合电感的励磁电感与第二耦合电感的漏感的电流相等，当第二输出二极管零电流导通时，第四模态结束；

第五模态：第一二极管、第二二极管、第一输出二极管和第二输出二极管导通，第一开关管、第二开关管和第三输出二极管关断；电源、第一电感、第一耦合电感的励磁电感向第一电容充电；电源、第一电感通过第一二极管、第二二极管向第二电容、第三电容充电；电源、第一电感、第二耦合电感的励磁电感向第一输出电容充电；第一耦合电感的励磁电感、第二耦合电感的励磁电感分别通过第一耦合电感的次级绕组、第二耦合电感的次级绕组、第二输出二极管向第二输出电容充电；第一输出电容、第二输出电容、第三输出电容向负载充电；第一耦合电感的漏感与第一电容谐振；当第二输出二极管零电流关断时，第五模态结束；

第六模态：第一开关管、第二开关管、第二输出二极管和第三输出二极管关断，第一二极管、第二二极管、第一输出二极管导通；当第一开关管和第二开关管零电流导通时，第六模态结束。

10.根据权利要求6所述的一种软开关高升压变换器，其特征在于，所述变换器的电压 增益比为

，式中，D为第一开关管的占空比，n为第一耦合电感的初级 绕组与第一耦合电感的次级绕组的匝数比，m为第二耦合电感的初级绕组与第二耦合电感 的次级绕组的匝数比。

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