CN116155102B - 一种高增益变换器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种高增益变换器,第一升压模块的第一端、第二升压模块的第一端与电源的正极连接;第一升压模块的第二端与第三升压模块的第一端、第一开关管的第一端连接,第二升压模块的第二端与第三升压模块的第二端、第二开关管的第一端连接;第一开关管的第二端、第二开关管的第二端与电源的负极连接;第三升压模块的第三端与输出模块的第一端连接,输出模块的第二端与电源的负极连接,负载并接于输出模块的两端;电源用于对第一升压模块和第二升压模块充电,第一升压模块和第二升压模块用于对第三升压模块充电,第三升压模块用于对输出模块和负载充电,高增益变换器能实现高增益比。

Description

一种高增益变换器
技术领域
本发明属于变换器技术领域,具体涉及一种高增益变换器。
背景技术
Boost变换器通过增大占空比,在理论上可以达到无限增益,但在极端占空比条件下,变换器会出现诸多问题,如功率管的电流应力和电压应力较大,开关器件损耗较大以及转换效率较低等,因此,在极端占空比条件下,传统Boost变换器难以实现高电压增益,在合适占空比下变换器的电压增益有待提高。
发明内容
本发明针对在合适占空比下变换器难以实现高电压增益,提供一种高增益变换器。
一种高增益变换器,包括第一开关管、第二开关管、第一升压模块、第二升压模块、第三升压模块和输出模块;
第一升压模块的第一端、第二升压模块的第一端与电源的正极连接;第一升压模块的第二端与第三升压模块的第一端、第一开关管的第一端连接,第二升压模块的第二端与第三升压模块的第二端、第二开关管的第一端连接;第一开关管的第二端、第二开关管的第二端与电源的负极连接;
第三升压模块的第三端与输出模块的第一端连接,输出模块的第二端与电源的负极连接,负载并接于输出模块的两端;
电源用于对第一升压模块和第二升压模块充电,第一升压模块和第二升压模块用于对第三升压模块充电,第三升压模块用于对输出模块和负载充电。
可选的,所述第三升压模块包括第一二极管、第二二极管、第三二极管、第二电容和第三电容;
第一二极管的阳极与第二电容的第二端连接,第二电容的第一端与第二二极管的阴极、第三二极管的阳极连接,第二二极管的阳极与第一二极管的阴极、第三电容的第一端连接;
第二电容的第二端为第三升压模块的第一端,第三电容的第二端为第三升压模块的第二端,第三二极管的阴极为第三升压模块的第三端。
可选的,所述第一升压模块包括第四二极管、第五二极管、第六二极管、第一升压单元和第二升压单元;
所述第四二极管的阳极与第二升压单元的第一端连接,第四二极管的第二端与第五二极管的阴极、第一升压单元的第一端连接,第二升压单元的第二端与第五二极管的阳极、第六二极管的阳极连接,第一升压单元的第二端与第六二极管的阴极连接;
第四二极管的阳极为第一升压模块的第一端,第六二极管的阴极为第一升压模块的第二端。
可选的,所述第一升压单元包括第一电感,第一电感的第一端为第一升压单元的第一端,第一电感的第二端为第一升压单元的第二端;所述第二升压单元包括第二电感,第二电感的第一端为第二升压单元的第一端,第二电感的第二端为第二升压单元的第二端。
可选的,所述第二升压模块包括第七二极管、第八二极管、第九二极管、第三升压单元和第四升压单元;
第七二极管的阳极与第四升压单元的第一端连接,第七二极管的阴极与第八二极管的阴极、第三升压单元的第一端连接,第四升压单元的第二端与第八二极管的阳极、第九二极管的阳极连接,第三升压单元的第二端与第九二极管的阴极连接;
第七二极管的阳极为第二升压模块的第一端,第九二极管的阴极为第二升压模块的第二端。
可选的,所述第三升压单元包括第三电感,所述第三电感的第一端为第三升压单元的第一端,第三电感的第二端为第三升压单元的第二端;所述第四升压单元包括第四电感,所述第四电感的第一端为第四升压单元的第一端,第四电感的第二端为第四升压单元的第二端。
可选的,所述输出模块包括第四电容,所述第四电容的第一端为输出模块的第一端,第四电容的第二端为输出模块的第二端。
可选的,还包括滤波模块,所述滤波模块的第一端与电源的正极连接,滤波模块的第二端与电源的负极连接。
可选的,所述滤波模块包括第一电容,所述第一电容的第一端为滤波模块的第一端,第一电容的第二端为滤波模块的第二端。
可选的,所述第一开关管为场效应管,第一开关管的第一端为场效应管的漏极,第一开关管的第二端为场效应管的源极,第一开关管的第三端为场效应管的栅极;
所述第二开关管为场效应管,第二开关管的第一端为场效应管的漏极,第二开关管的第二端为场效应管的源极,第二开关管的第三端为场效应管的栅极。
可选的,控制第一开关管和第二开关管依次导通;当第一开关管导通时,所述高增益变换器工作于第一工作模态,当第二开关管导通时,所述高增益变换器工作于第二工作模态;
第一工作模态:第一开关管、第二二极管、第四二极管、第六二极管和第八二极管导通,电源、第三电感、第四电感和第三电容给第一电感、第二电感和第二电容充电;第四电容给负载提供能量;
第二工作模态:第二开关管、第一二极管、第三二极管、第五二极管、第七二极管和第九二极管导通;电源给第三电感、第四电感充电;第一电感、第二电感给第三电容充电;电源、第一电感、第二电感、第二电容给第四电容和负载提供能量。
有益效果:通过将第一升压模块、第二升压模块、第三升压模块和输出模块以特定方式结合,并用第一开关管和第二开关管对高增益变换器进行控制,实现高增益变换器的高增益比。
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为本实施例提供的高增益变换器的拓扑结构示意图之一。
图2为本实施例提供的高增益变换器的拓扑结构示意图之二。
图3为本实施例提供的高增益变换器在第一工作模态的等效电路图。
图4为本实施例提供的高增益变换器的第二工作模态的等效电路图。
图5为本实施例提供的高增益变换器的在一个工作周期内的主要工作波形图。
附图标记:
L1、第一电感;L2、第二电感;L3、第三电感;L4、第四电感;C1、第一电容;C2、第二电容;C3、第三电容;C4、第四电容;D1、第一二极管;D2、第二二极管;D3、第三二极管;D4、第四二极管;D5、第五二极管;D6、第六二极管;D7、第七二极管;D8、第八二极管;D9、第九二极管;S1、第一开关管;S2、第二开关管;Vin、电源;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“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,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。
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。
如图1所示,本实施例提供一种高增益变换器,其包括第一开关管S1、第二开关管S2、滤波模块、第一升压模块、第二升压模块、第三升压模块和输出模块。
所述滤波模块包括第一电容C1,第一电容C1的第一端为滤波模块的第一端,第一电容C1的第二端为滤波模块的第二端;所述滤波模块的第一端与电源Vin的正极连接,所述滤波模块的第二端与电源Vin的负极连接;所述第一电容C1为高增益变换器输入端的跨接电容,其用于滤波和稳压。
如图1、图2所示,所述第一升压模块包括第四二极管D4、第五二极管D5、第六二极管D6、第一升压单元和第二升压单元;此实施例中,第一升压单元包括第一电感L1,第一电感L1的第一端为第一升压单元的第一端,第一电感L1的第二端为第一升压单元的第二端,第二升压单元包括第二电感L2,第二电感L2的第一端为第二升压单元的第一端,第二电感L2的第二端为第二升压单元的第二端。第四二极管D4的阳极与第二升压单元的第一端连接,第四二极管D4的阴极分别与第一升压单元的第一端、第五二极管D5的阴极连接,第二升压单元的第二端分别与第五二极管D5的阳极、第六二极管D6的阳极连接,第一升压单元的第二端与第六二极管D6的阴极连接。第四二极管D4的阳极为第一升压模块的第一端,第六二极管D6的阴极为第一升压模块的第二端,第一升压模块的第一端与电源Vin的正极连接,第一升压模块的第二端分别与第三升压模块的第一端和第一开关管S1的第一端连接。
如图1、图2所示,所述第二升压模块包括第七二极管D7、第八二极管D8、第九二极管D9、第三升压单元和第四升压单元;此实施例中,第三升压单元包括第三电感L3,第三电感L3的第一端为第三升压单元的第一端,第三电感L3的第二端为第三升压单元的第二端;第四升压单元包括第四电感L4,第四电感L4的第一端为第四升压单元的第一端,第四电感L4的第二端为第四升压单元的第二端。第七二极管D7的阳极与第四升压单元的第一端连接,第七二极管D7的阴极分别与第三升压单元的第一端、第八二极管D8的阴极连接,第四升压单元的第二端分别与第八二极管D8的阳极、第九二极管D9的阳极连接,第三升压单元的第二端与第九二极管D9的阴极连接。第七二极管D7的阳极为第二升压模块的第一端,第九二极管D9的阴极为第二升压模块的第二端,第二升压模块的第一端与电源Vin的正极连接,第二升压模块的第二端分别与第三升压模块的第二端、第二开关管S2的第一端连接。
所述第三升压模块包括第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第二电容C2和第三电容C3;第一二极管D1的阳极与第二电容C2的第二端连接,第二电容C2的第一端分别与第二二极管D2的阴极、第三二极管D3的阳极连接,第一二极管D1的阴极分别与第二二极管D2的阳极、第三电容C3的第一端连接。第二电容C2的第二端为第三升压模块的第一端,第三电容C3的第二端为第三升压模块的第二端,第三二极管D3的阴极为第三升压模块的第三端;第三升压模块的第一端与第一升压模块的第二端连接,第三升压模块的第二端与第二升压模块的第二端连接,第三升压模块的第三端与输出模块连接。
所述输出模块包括第四电容C4,所述第四电容C4的第一端为输出模块的第一端,第四电容C4的第二端为输出模块的第二端;输出模块的第一端与第三升压模块的第三端连接,输出模块的第二端与电源Vin的负极连接;负载R并接于输出模块的两端。
所述第一开关管S1为场效应管,第一开关管S1的第一端为场效应管的漏极,第一开关管S1的第二端为场效应管的源极,第一开关管S1的第三端为场效应管的栅极;所述第二开关管S2为场效应管,第二开关管S2的第一端为场效应管的漏极,第二开关管S2的第二端为场效应管的源极,第二开关管S2的第三端为场效应管的栅极。
第一开关管S1的第一端分别与第一升压模块的第二端、第三升压模块的第一端连接,第一开关管S1的第二端与电源Vin的负极连接;第二开关管S2的第一端分别与第二升压模块的第二端、第三升压模块的第二端连接,第二开关管S2的第二端与电源Vin的负极连接。
在一个工作周期内,控制第一开关管S1和第二开关管S2依次导通,第一开关管S1导通时,高增益变换器工作于第一工作模态,第二开关管S2导通时,高增益变换器工作于第二工作模态;第一工作模态和第二工作模态具体如下。
第一工作模态:如图3所示,第一开关管S1、第二二极管D2、第四二极管D4、第六二极管D6和第八二极管D8导通,电源Vin、第三电感L3、第四电感L4和第三电容C3给第一电感L1、第二电感L2和第二电容C2充电,第一电感L1的电流和第二电感L2的电流增大;第三电感L3、第四电感L4和第三电容C3放电,第三电感L3的电流和第四电感L4的电流减小;第四电容C4给负载R提供能量;
第二工作模态:如图4所示,第二开关管S2、第一二极管D1、第三二极管D3、第五二极管D5、第七二极管D7和第九二极管D9导通;电源Vin给第三电感L3、第四电感L4充电,第三电感L3的电流和第四电感L4的电流增大;第一电感L1、第二电感L2给第三电容C3充电;电源Vin、第一电感L1、第二电感L2、第二电容C2给第四电容C4和负载R提供能量,第一电感L1的电流和第二电感L2的电流减小。
图5示出了高增益变换器在一个工作周期内的主要器件的工作波形图,图中,T S 为一个工作周期,D为第一开关管S1的导通占空比,DT S 为第一开关管S1的导通时间, (1-D)T S 为第二开关管S2的导通时间,G S1 为第一开关管S1的栅极电压,G S2 为第二开关管S2的栅极电压,V S1 为第一开关管S1的跨压、V S2 为第二开关管S2的跨压,I L1,L2 为第一电感L1、第二电感L2的电流,I L3,L4 为第三电感L3、第四电感L4的电流,即此实施例中第一电感L1的电流和第二电感L2的电流在同一时刻相等,第一电感L3的电流和第二电感L4的电流在同一时刻相等,V L1,L2 为第一电感L1、第二电感L2的电压,V L3,L4 为第三电感L3、第四电感L4的电压,即此实施例中第一电感L1的电压和第二电感L2的电压在同一时刻相等,第一电感L3的电压和第二电感L4的电压在同一时刻相等。
当高增益变换器处于稳态时,设第一开关管S1和第二开关管S2工作的工作周期为T S ,第一开关管S1导通的占空比为D,第一开关管S1的导通时间为DT S ,第二开关管S2导通的占空比为(1-D),第二开关管S2的导通时间为(1-D)T S ,通过分别对第一工作模态和第二工作模态的两个模态时刻下列写电感的电压表达式如下:
在第一工作模态的时刻下:
式中,V L1 为第一电感L1的电压,V L2 为第二电感L2的电压,V L3 为第三电感L3的电压,V L4 为第四电感L4的电压,V in 为电源Vin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。
在第二工作模态的时刻下:
式中,V L1 为第一电感L1的电压,V L2 为第二电感L2的电压,V L3 为第三电感L3的电压,V L4 为第四电感L4的电压,V in 为电源Vin的电压,V C3 为第三电容C3的电压。
通过对第一电感L1、第二电感L2、第三电感L3和第四电感L4应用伏秒平衡可以在稳态下获得以下关系:
式中,V L1 为第一电感L1的电压,V L2 为第二电感L2的电压,V L3 为第三电感L3的电压,V L4 为第四电感L4的电压,V in 为电源Vin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,D为第一开关管S1的占空比。
由上式可得第二电容C2和第三电容C3的电压,即:
因此可得输出电压:
根据上式可得输入输出电压的增益比:
式中,M为输入输出电压增益比,V O 为高增益变换器的输出电压,即负载R两端的电压,V in 为高增益变换器的输入电压,即电源Vin的电压。
由此可知,本实施例提供的高增益变换器的具有高的增益比,能在合适的占空比下获得高的电压增益。
本实施例提供的高增益变换器,利用第一升压模块、第二升压模块和第三升压模块提升增益比,通过将第一升压模块、第二升压模块、第三升压模块和输出模块以特定方式结合,用第一开关管S1和第二开关管S2对高增益变换器进行控制,实现本实施例中的特定模态,以实现高的电压增益;第一升压模块、第二升压模块和第三升压模块都设有二极管,利用二极管可配合第一开关管S1、第二开关管S2控制电流方向,实现本实施例的模态运作。滤波模块设置在高增益变化器的输入端,用于滤波和稳压。
需要说明的是,附图中的流程图和框图显示了根据本申请的多个实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上,流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分,所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意,在有些作为替换的实现中,方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如,两个连续的方框实际上可以基本并行地执行,它们有时也可以按相反的顺序执行,这依所涉及的功能而定。也要注意的是,框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合,可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现,或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的装置和方法,可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,又例如,多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围,其均应涵盖在本申请的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (4)

1.一种高增益变换器,其特征在于,包括第一开关管(S1)、第二开关管(S2)、第一升压模块、第二升压模块、第三升压模块和输出模块;
第一升压模块的第一端、第二升压模块的第一端与电源(Vin)的正极连接;第一升压模块的第二端与第三升压模块的第一端、第一开关管(S1)的第一端连接,第二升压模块的第二端与第三升压模块的第二端、第二开关管(S2)的第一端连接;第一开关管(S1)的第二端、第二开关管(S2)的第二端与电源(Vin)的负极连接;
第三升压模块的第三端与输出模块的第一端连接,输出模块的第二端与电源(Vin)的负极连接,负载(R)并接于输出模块的两端;
电源(Vin)用于对第一升压模块和第二升压模块充电,第一升压模块和第二升压模块用于对第三升压模块充电,第三升压模块用于对输出模块和负载(R)充电;
所述第三升压模块包括第一二极管(D1)、第二二极管(D2)、第三二极管(D3)、第二电容(C2)和第三电容(C3);
第一二极管(D1)的阳极与第二电容(C2)的第二端连接,第二电容(C2)的第一端与第二二极管(D2)的阴极、第三二极管(D3)的阳极连接,第二二极管(D2)的阳极与第一二极管(D1)的阴极、第三电容(C3)的第一端连接;
第二电容(C2)的第二端为第三升压模块的第一端,第三电容(C3)的第二端为第三升压模块的第二端,第三二极管(D3)的阴极为第三升压模块的第三端;
所述第一升压模块包括第四二极管(D4)、第五二极管(D5)、第六二极管(D6)、第一升压单元和第二升压单元;
所述第四二极管(D4)的阳极与第二升压单元的第一端连接,第四二极管(D4)的第二端与第五二极管(D5)的阴极、第一升压单元的第一端连接,第二升压单元的第二端与第五二极管(D5)的阳极、第六二极管(D6)的阳极连接,第一升压单元的第二端与第六二极管(D6)的阴极连接;
第四二极管(D4)的阳极为第一升压模块的第一端,第六二极管(D6)的阴极为第一升压模块的第二端;
所述第一升压单元包括第一电感(L1),第一电感(L1)的第一端为第一升压单元的第一端,第一电感(L1)的第二端为第一升压单元的第二端;所述第二升压单元包括第二电感(L2),第二电感(L2)的第一端为第二升压单元的第一端,第二电感(L2)的第二端为第二升压单元的第二端;
所述第二升压模块包括第七二极管(D7)、第八二极管(D8)、第九二极管(D9)、第三升压单元和第四升压单元;
第七二极管(D7)的阳极与第四升压单元的第一端连接,第七二极管(D7)的阴极与第八二极管(D8)的阴极、第三升压单元的第一端连接,第四升压单元的第二端与第八二极管(D8)的阳极、第九二极管(D9)的阳极连接,第三升压单元的第二端与第九二极管(D9)的阴极连接;
第七二极管(D7)的阳极为第二升压模块的第一端,第九二极管(D9)的阴极为第二升压模块的第二端;
所述第三升压单元包括第三电感(L3),所述第三电感(L3)的第一端为第三升压单元的第一端,第三电感(L3)的第二端为第三升压单元的第二端;所述第四升压单元包括第四电感(L4),所述第四电感(L4)的第一端为第四升压单元的第一端,第四电感(L4)的第二端为第四升压单元的第二端;
所述输出模块包括第四电容(C4),所述第四电容(C4)的第一端为输出模块的第一端,第四电容(C4)的第二端为输出模块的第二端;
控制第一开关管(S1)和第二开关管(S2)依次导通;当第一开关管(S1)导通时,所述高增益变换器工作于第一工作模态,当第二开关管(S2)导通时,所述高增益变换器工作于第二工作模态;
第一工作模态:第一开关管(S1)、第二二极管(D2)、第四二极管(D4)、第六二极管(D6)和第八二极管(D8)导通,电源(Vin)、第三电感(L3)、第四电感(L4)和第三电容(C3)给第一电感(L1)、第二电感(L2)和第二电容(C2)充电;第四电容(C4)给负载(R)提供能量;
第二工作模态:第二开关管(S2)、第一二极管(D1)、第三二极管(D3)、第五二极管(D5)、第七二极管(D7)和第九二极管(D9)导通;电源(Vin)给第三电感(L3)、第四电感(L4)充电;第一电感(L1)、第二电感(L2)给第三电容(C3)充电;电源(Vin)、第一电感(L1)、第二电感(L2)、第二电容(C2)给第四电容(C4)和负载(R)提供能量。
2.根据权利要求1所述的一种高增益变换器,其特征在于,还包括滤波模块,所述滤波模块的第一端与电源(Vin)的正极连接,滤波模块的第二端与电源(Vin)的负极连接。
3.根据权利要求2所述的一种高增益变换器,其特征在于,所述滤波模块包括第一电容(C1),所述第一电容(C1)的第一端为滤波模块的第一端,第一电容(C1)的第二端为滤波模块的第二端。
4.根据权利要求1-3任一项所述的一种高增益变换器,其特征在于,
所述第一开关管(S1)为场效应管,第一开关管(S1)的第一端为场效应管的漏极,第一开关管(S1)的第二端为场效应管的源极,第一开关管(S1)的第三端为场效应管的栅极;
所述第二开关管(S2)为场效应管,第二开关管(S2)的第一端为场效应管的漏极,第二开关管(S2)的第二端为场效应管的源极,第二开关管(S2)的第三端为场效应管的栅极。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106452152A (zh) * 2016-06-30 2017-02-22 华南理工大学 一种开关升压型高增益准z源逆变器

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH114575A (ja) * 1997-06-11 1999-01-06 Nec Corp 昇圧回路
CN106452077B (zh) * 2016-11-21 2018-09-21 天津大学 带开关电感电容的高升压直流变换器
CN110649805B (zh) * 2019-09-09 2021-01-26 南通大学 一种高增益Boost变换器
CN111987909A (zh) * 2020-08-05 2020-11-24 安徽工程大学 一种交错并联dc/dc变换器及其控制方法
CN114696616A (zh) * 2022-04-26 2022-07-01 南京理工大学 基于差分连接的三端口高增益升压dc/dc变换器及其控制方法
CN115603578B (zh) * 2022-12-14 2023-03-21 深圳市恒运昌真空技术有限公司 一种基于软开关的变换器及其控制方法
CN115765445B (zh) * 2023-01-09 2023-04-14 深圳市恒运昌真空技术有限公司 一种高增益变换器及其控制方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106452152A (zh) * 2016-06-30 2017-02-22 华南理工大学 一种开关升压型高增益准z源逆变器

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