本發(fā)明涉及直流變換器技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種高增益升壓直流變換器。

背景技術(shù)：

隨著光伏發(fā)電和電池儲能系統(tǒng)的發(fā)展和普及，高增益升壓直流變換器的應(yīng)用越來越廣泛。目前，常見的的高增益升壓直流變換器是利用耦合電感來實(shí)現(xiàn)的，但是，由于耦合電感在漏感和電阻損耗方面很難控制，使得耦合電感的設(shè)計(jì)復(fù)雜，并且當(dāng)耦合電感的原副線圈具有較高的匝數(shù)比時(shí)，耦合電感的設(shè)計(jì)會更加復(fù)雜。

請參照圖1，圖1為現(xiàn)有的一種帶耦合電感的高增益直流變換器的結(jié)構(gòu)示意圖?，F(xiàn)有技術(shù)中的高增益直流變換器中采用了耦合電感、電感線圈L₁和電感線圈L_r，并且該高增益直流變換器的電壓增益為2(2+N)/(1-d)²，其中，N為耦合電感的副邊(n₂)與原邊(n₁)的匝數(shù)比，d為可控開關(guān)Q的導(dǎo)通占空比。由上述可知，當(dāng)開關(guān)管Q的導(dǎo)通占空比一定時(shí)，現(xiàn)有技術(shù)中的高增益直流變換器的電壓增益與耦合電感的原副線圈的匝數(shù)比有關(guān)，且根據(jù)耦合電感本身的缺點(diǎn)可知耦合電感的原副線圈的匝數(shù)比越高其設(shè)計(jì)就越復(fù)雜，又因?yàn)轳詈想姼?、電感線圈L₁和電感線圈L_r的類型不同使得電路設(shè)計(jì)更加復(fù)雜，最終導(dǎo)致現(xiàn)有技術(shù)中的高增益直流變換器的電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜、不易實(shí)現(xiàn)。

因此，如何提供一種解決上述技術(shù)問題的高增益升壓直流變換器成為本領(lǐng)域的技術(shù)人員需要解決的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種高增益升壓直流變換器，本發(fā)明將電路結(jié)構(gòu)模塊化，使電路的結(jié)構(gòu)簡單、靈活，易于實(shí)現(xiàn)。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種高增益升壓直流變換器，包括直流電壓源、可控開關(guān)、負(fù)載以及n個(gè)電容-電感-二極管單元，即CLD單元，n為不小于2的整數(shù)，每個(gè)所述CLD單元均包括電容、電感、第一二極管和第二二極管，其中：

各個(gè)所述CLD單元中的所述電容的第一端與所述電感的第一端連接，所述電感的第二端分別與所述第一二極管的陽極和所述第二二極管的陽極連接，所述第二二極管的陰極與所述電容的第二端連接；各個(gè)所述CLD單元中的各個(gè)所述第一二極管的陰極同時(shí)與所述可控開關(guān)的第一端連接；各個(gè)所述CLD單元中的各個(gè)所述電容串聯(lián)；所述直流電壓源的正極與第1個(gè)所述CLD單元中的所述電容的第一端連接，所述直流電壓源的負(fù)極分別與所述負(fù)載的第一端和所述可控開關(guān)的第二端連接，所述負(fù)載的第二端與第n個(gè)所述CLD單元的所述電容的第二端連接，所述可控開關(guān)的控制端接脈沖信號；所述高增益升壓直流變換器的電壓增益為1/(1-d)ⁿ，其中，d為所述可控開關(guān)的導(dǎo)通占空比。

優(yōu)選的，所述可控開關(guān)為NMOS，所述NMOS的漏極作為所述可控開關(guān)的第一端，所述NMOS的源極作為所述可控開關(guān)的第二端，所述NMOS的柵極作為所述可控開關(guān)的控制端。

優(yōu)選的，所述可控開關(guān)為PMOS，所述PMOS的源極作為所述可控開關(guān)的第一端，所述PMOS的漏極作為所述可控開關(guān)的第二端，所述PMOS的柵極作為所述可控開關(guān)的控制端。

優(yōu)選的，各個(gè)所述CLD單元中的各個(gè)所述電容為容值不同的電容。

優(yōu)選的，所述第1個(gè)CLD單元中的電容的容值最大，其耐壓值最低；所述第n個(gè)CLD單元中的電容的容值最小，其耐壓值最大。

優(yōu)選的，各個(gè)所述CLD單元中的各個(gè)所述電感均工作于電流連續(xù)模式。

優(yōu)選的，各個(gè)所述CLD單元中的各個(gè)所述電感中的一個(gè)或多個(gè)所述電感工作于電流斷續(xù)模式。

優(yōu)選的，各個(gè)所述CLD單元中的各個(gè)所述電感均工作于電流斷續(xù)模式。

優(yōu)選的，如上所述的高增益升壓直流變換器，所述n為3。

本發(fā)明提供了一種高增益升壓直流變換器，包括直流電壓源、可控開關(guān)、負(fù)載以及n個(gè)CLD單元，n為不小于2的整數(shù)，每個(gè)CLD單元均包括電容、電感、第一二極管和第二二極管，其中，各個(gè)CLD單元中的電容的第一端與電感的第一端連接，電感的第二端分別與第一二極管的陽極和第二二極管的陽極連接，第二二極管的陰極與電容的第二端連接；各個(gè)CLD單元中的各個(gè)第一二極管的陰極同時(shí)與可控開關(guān)的第一端連接；各個(gè)CLD單元中的各個(gè)電容串聯(lián)；直流電壓源的正極與第1個(gè)CLD單元中的電容的負(fù)極連接，直流電壓源的負(fù)極分別與負(fù)載的第一端和可控開關(guān)的第二端連接，負(fù)載的第二端與第n個(gè)CLD單元的電容的正極連接，可控開關(guān)的控制端接脈沖信號；所述高增益升壓直流變換器的電壓增益為1/(1-d)ⁿ，其中，d為所述可控開關(guān)的導(dǎo)通占空比。

本發(fā)明中的n個(gè)CLD單元的結(jié)構(gòu)類型相同，各個(gè)CLD單元中的電感、第一二極管和第二二極管用于改變相應(yīng)的電容的電壓，并且各個(gè)CLD單元中的電容串聯(lián)后與直流電壓源串聯(lián)，使該高增益升壓直流變換器的輸出電壓為各個(gè)電容的電壓與直流電壓源的電壓之和，并且該高增益升壓直流變換器的電壓增益為1/(1-d)ⁿ，可見當(dāng)可控開關(guān)的導(dǎo)通占空比一定時(shí)，本發(fā)明所提供的高增益升壓直流變換器的電壓增益與CLD單元的個(gè)數(shù)n有關(guān)，可以根據(jù)實(shí)際情況靈活設(shè)定n的具體數(shù)值。本發(fā)明所提供的高增益升壓直流變換器在實(shí)現(xiàn)了高增益升壓的基礎(chǔ)上，將電路結(jié)構(gòu)模塊化，使電路的結(jié)構(gòu)簡單、靈活，易于實(shí)現(xiàn)。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對現(xiàn)有技術(shù)和實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為現(xiàn)有的一種帶耦合電感的高增益直流變換器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明所提供的一種高增益升壓直流變換器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明所提供的高增益升壓直流變換器中的電感工作在電流連續(xù)模式下的關(guān)鍵電流波形圖；

圖4為本發(fā)明所提供的一種高增益升壓直流變換器在可控開關(guān)導(dǎo)通時(shí)的工作模態(tài)；

圖5為本發(fā)明所提供的一種高增益升壓直流變換器在可控開關(guān)關(guān)斷且所有電感工作在電流連續(xù)模式下的工作模態(tài)；

圖6為本發(fā)明所提供的高增益升壓直流變換器中的某一個(gè)電感工作于電流斷續(xù)模式下的關(guān)鍵電流波形圖；

圖7為本發(fā)明所提供的一種高增益升壓直流變換器在可控開關(guān)關(guān)斷且只有一個(gè)電感工作在電流斷續(xù)模式下的工作模態(tài)；

圖8為本發(fā)明所提供的一種高增益升壓直流變換器在可控開關(guān)關(guān)斷且所有電感均工作在電流斷續(xù)模式下的工作模態(tài)。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明的核心是提供一種高增益升壓直流變換器，本發(fā)明將電路結(jié)構(gòu)模塊化，使電路的結(jié)構(gòu)簡單、靈活，易于實(shí)現(xiàn)。

為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

請參照圖2，圖2為本發(fā)明所提供的一種高增益升壓直流變換器的結(jié)構(gòu)示意圖。該高增益升壓直流變換器包括直流電壓源1、可控開關(guān)2、負(fù)載3以及n個(gè)CLD單元4，n為不小于2的整數(shù)，每個(gè)CLD單元4均包括電容41、電感42、第一二極管43和第二二極管44，其中：

各個(gè)CLD單元4中的電容41的第一端與電感42的第一端連接，電感42的第二端分別與第一二極管43的陽極和第二二極管44的陽極連接，第二二極管44的陰極與電容41的第二端連接；各個(gè)CLD單元4中的各個(gè)第一二極管43的陰極同時(shí)與可控開關(guān)2的第一端連接；各個(gè)CLD單元4中的各個(gè)電容41串聯(lián)；直流電壓源1的正極與第1個(gè)CLD單元中的電容41的第一端連接，直流電壓源1的負(fù)極分別與負(fù)載3的第一端和可控開關(guān)2的第二端連接，負(fù)載3的第二端與第n個(gè)CLD單元的電容41的第二端連接，可控開關(guān)2的控制端接脈沖信號；所述高增益升壓直流變換器的電壓增益為1/(1-d)ⁿ，其中，d為所述可控開關(guān)2的導(dǎo)通占空比。

具體的，如圖2所示，本發(fā)明所提供的高增益升壓直流變換器中包括n個(gè)CLD單元4，并且各個(gè)CLD單元4的結(jié)構(gòu)和類型相同。各個(gè)CLD單元4中的電感42、第一二極管43和第二二極管44用于改變相應(yīng)的電容41的電壓，并且各個(gè)CLD單元4中的電容41串聯(lián)后與直流電壓源1串聯(lián)，使該高增益升壓直流變換器的輸出電壓V₀為各個(gè)電容41的電壓與直流電壓源1的電壓之和，并且該高增益升壓直流變換器的電壓增益為1/(1-d)ⁿ，可見當(dāng)可控開關(guān)2的導(dǎo)通占空比一定時(shí)，本發(fā)明所提供的高增益升壓直流變換器的電壓增益與CLD單元4的個(gè)數(shù)n有關(guān)，并且n越大該高增益升壓直流變換器的電壓增益也就越大，其中n的具體數(shù)值可以根據(jù)實(shí)際情況而定，使得高增益升壓直流變換器的結(jié)構(gòu)更加靈活。

需要說明的是，脈沖信號用于控制可控開關(guān)2的導(dǎo)通與關(guān)斷，當(dāng)可控開關(guān)2導(dǎo)通時(shí)，各個(gè)CLD單元4中的第一二極管43均導(dǎo)通，第二二極管44均截止，此時(shí)每個(gè)CLD單元4中的電感42的電流均增大。假設(shè)n個(gè)CLD單元4中的一個(gè)CLD單元4為第k個(gè)CLD單元(如圖2中中間的CLD單元所示)，則第k個(gè)CLD單元中的電容41同時(shí)給負(fù)載3和第k+1個(gè)CLD單元至第n個(gè)CLD單元中的電感42供電，其中k大于1小于等于n；當(dāng)可控開關(guān)2關(guān)斷時(shí)，各個(gè)CLD單元4中的第一二極管43均截止，第二二極管44依據(jù)與其相應(yīng)的電感42的工作模式導(dǎo)通或截止，并且當(dāng)?shù)诙O管44導(dǎo)通時(shí)，各個(gè)CLD單元4中的電感42通過相應(yīng)的第二二極管44同時(shí)給相應(yīng)的電容41和負(fù)載3供電，電感42中的電流線性下降。

作為優(yōu)選的，可控開關(guān)2為NMOS 21，NMOS 21的漏極作為可控開關(guān)2的第一端，NMOS 21的源極作為可控開關(guān)2的第二端，NMOS 21的柵極作為可控開關(guān)2的控制端。

具體的，本申請中的高增益升壓直流變換器中的可控開關(guān)2優(yōu)選的為NMOS 21，當(dāng)然，不僅限于采用NMOS 21，還可以采用其他類型的可控開關(guān)2，本發(fā)明在此不做特殊的限定。

需要說明的是，電感42的工作模式有兩種，一種是工作于電流連續(xù)模式，另一種是工作于電流斷續(xù)模式。

作為優(yōu)選的，各個(gè)CLD單元4中的各個(gè)電感42均工作于電流連續(xù)模式。

請參照圖3，圖3為本發(fā)明所提供的高增益升壓直流變換器中的電感工作在電流連續(xù)模式下的關(guān)鍵電流波形圖。各個(gè)CLD單元4中的所有電感42均工作于電流連續(xù)模式，則圖6中的v_gs為脈沖信號，i₄₁為各個(gè)電容41的電流，i₄₂為各個(gè)電感42的電流，i₄₃為各個(gè)第一二極管43的電流，i₄₄為各個(gè)第二二極管44的電流，i_s為NMOS 21(可控開關(guān)2)中的電流，該電流等于各個(gè)電感42的電流之和。

如圖3所示，在t₀～t₁階段，脈沖信號v_gs為高電平，故此時(shí)NMOS 21導(dǎo)通，各個(gè)CLD單元4中的第一二極管43均導(dǎo)通，第二二極管44均截止(i₄₄的電流為零)。此時(shí)每個(gè)CLD單元4中的電感42的電流(i₄₂)均增大，并且第一二極管43的電流(i₄₃)與電感42電流(i₄₂)相同。假設(shè)n個(gè)CLD單元4中的一個(gè)CLD單元4為第k個(gè)CLD單元，則第k個(gè)CLD單元中的電容41同時(shí)給負(fù)載3和第k+1個(gè)CLD單元至第n個(gè)CLD單元中的電感42供電，其中k大于1小于等于n；NMOS 21中的電流(i₂)為n個(gè)CLD單元4中所有電感42電流之和，此時(shí)高增益升壓直流變換器的工作模態(tài)如圖4所示，即圖4為本發(fā)明所提供的一種高增益升壓直流變換器在可控開關(guān)導(dǎo)通時(shí)的工作模態(tài)。如圖4所示，其中，實(shí)線表示通路，虛線表示斷路，I₀為負(fù)載3中的電流，i_L1為第1個(gè)CLD單元中的電感42的電流，i_Lk為第k個(gè)CLD單元中的電感42的電流，i_Ln為第n個(gè)CLD單元中的電感42的電流。

在t₁～t₂階段，脈沖信號v_gs為低電平，故此時(shí)NMOS 21截止，各個(gè)CLD單元4中的第一二極管43均截止，第二二極管44均導(dǎo)通，電感42通過相應(yīng)的第二二極管44同時(shí)給相應(yīng)的電容41和負(fù)載3供電，此時(shí)電感42中的電流(i₄₂)線性下降，并且在可控開關(guān)2再次導(dǎo)通之前電感42中的電流并不會下降至零，故此時(shí)各個(gè)第二二極管44均一直導(dǎo)通，直至可控開關(guān)2再次導(dǎo)通，此時(shí)高增益升壓直流變換器的工作模態(tài)如圖5所示，即圖5為本發(fā)明所提供的一種高增益升壓直流變換器在可控開關(guān)關(guān)斷且所有電感工作在電流連續(xù)模式下的工作模態(tài)。如圖5所示，其中，實(shí)線表示通路，虛線表示斷路，I₀為負(fù)載3中的電流，i_L1為第1個(gè)CLD單元中的電感42的電流，i_Lk為第k個(gè)CLD單元中的電感42的電流，i_Ln為第n個(gè)CLD單元中的電感42的電流。

作為優(yōu)選的，各個(gè)CLD單元4中的各個(gè)電感42中的一個(gè)或多個(gè)電感42工作于電流斷續(xù)模式。

請參照圖6，圖6為本發(fā)明所提供的高增益升壓直流變換器中的某一個(gè)電感工作于電流斷續(xù)模式下的關(guān)鍵電流波形圖。某一CLD單元4中的電感42工作于電流斷續(xù)模式，則圖6中的v_gs為脈沖信號，i₄₁’為該CLD單元4中的電容41的電流，i₄₂’為該CLD單元中的電感42的電流，i₄₃’為該CLD單元4中的第一二極管43的電流，i₄₄’為該CLD單元4中的第二二極管44的電流，i_s為NMOS 21(可控開關(guān)2)中的電流，該電流等于各個(gè)CLD單元4中的各個(gè)電感42的電流之和。

需要說明的是，當(dāng)n個(gè)CLD單元4中有一個(gè)CLD單元4的電感42工作于電流斷續(xù)模式時(shí)，例如第k個(gè)CLD單元中的電感42工作于電流斷續(xù)模式，且其他n-1個(gè)CLD單元4中的電感42均工作于電流連續(xù)模式，如圖6所示在t0～t₁階段，脈沖信號為高電平，NMOS 21導(dǎo)通，此時(shí)第k個(gè)CLD單元中的第一二極管43導(dǎo)通，第二二極管44截止，該CLD單元4中的電感42的電流從零開始呈線性上升，并且該CLD單元4中的電容41同時(shí)給負(fù)載3和第k+1個(gè)CLD單元至第n個(gè)CLD單元的電感42供電，其他n-1個(gè)CLD單元4中的各個(gè)第一二極管43均導(dǎo)通且各個(gè)第二二極管44均截止，各個(gè)電感42中的電流從某一值開始線性上升，此時(shí)，高增益升壓直流變換器的工作模態(tài)依舊如圖4所示；在t₁～t₂階段，脈沖信號為低電平，NMOS 21關(guān)斷，此時(shí)，第k個(gè)CLD單元中的第一二極管43截止，第二二極管44導(dǎo)通，并且該CLD單元4中的電感42經(jīng)第二二極管44同時(shí)給該CLD單元4中的電容41和負(fù)載3供電，該電感42中的電流線性下降直至下降至零為止，并且當(dāng)該電感42中的電流下降至零時(shí)該CLD單元4中的第二二極管44截止，在t₂～t₃階段，第k個(gè)CLD單元中的電感42的電流依舊為零，并且此時(shí)該CLD單元4中的第一二極管43和第二二極管44均截止，該CLD單元4中的電容41為負(fù)載3供電；在t₁～t₃階段，NMOS 21關(guān)斷時(shí)，其他的n-1個(gè)CLD單元4中的各個(gè)第一二極管43截止、各個(gè)第二二極管44導(dǎo)通，并且各個(gè)電感42的電流稱線性下降，并且在可控開關(guān)2再次導(dǎo)通之前電感42中的電流并不會下降至零。由上述可知，在t₁～t₂階段，高增益升壓直流變換器的工作模態(tài)依舊如圖5所示；在t₂～t₃階段，高增益升壓直流變換器的工作模態(tài)如圖7所示，圖7為本發(fā)明所提供的一種高增益升壓直流變換器在可控開關(guān)關(guān)斷且只有一個(gè)電感工作在電流斷續(xù)模式下的工作模態(tài)。

還需要說明的是，本申請中只列舉了當(dāng)只有一個(gè)CLD單元4中的電感42工作于電流斷續(xù)模式下時(shí)高增益升壓直流變換器的工作模態(tài)。當(dāng)然，工作于電流斷續(xù)模式下電感42不僅限于一個(gè)，還可以是多個(gè)，本發(fā)明在此不做特殊的限定，能實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的即可。

作為優(yōu)選的，各個(gè)CLD單元4中的各個(gè)電感42均工作于電流斷續(xù)模式。

需要說明的是，當(dāng)n個(gè)CLD單元4中的各個(gè)電感42均工作于電流斷續(xù)模式時(shí)，如圖6所示在t₀～t₁階段，脈沖信號為高電平，NMOS 21導(dǎo)通，此時(shí)n個(gè)CLD單元4中的各個(gè)第一二極管43均導(dǎo)通，第二二極管44均截止，并且各個(gè)電感42中的電流均從零開始線性上升，此時(shí)，高增益升壓直流變換器的工作模態(tài)依舊如圖4所示；在t₁～t₂階段，脈沖信號為低電平，NMOS 21關(guān)斷，此時(shí)n個(gè)CLD單元4中的各個(gè)第一二極管43截止，各個(gè)第二二極管44導(dǎo)通，并且各個(gè)電感42經(jīng)相應(yīng)的第二二極管44同時(shí)給相應(yīng)的CLD單元4中的電容41和負(fù)載3供電，各個(gè)電感42中的電流線性下降直至下降至零為止，并且當(dāng)該電感42中的電流下降至零時(shí)該CLD單元4中的第二二極管44截止，此階段高增益升壓直流變換器的工作模態(tài)依舊如圖5所示；在t₂～t₃階段，各個(gè)CLD單元4中的電感42的電流依舊為零，并且此時(shí)各個(gè)CLD單元4中的各個(gè)第一二極管43和各個(gè)第二二極管44均截止，各個(gè)CLD單元4中的各個(gè)電容41為負(fù)載3供電，此階段高增益升壓直流變換器的工作模態(tài)如圖8所示，圖8為本發(fā)明所提供的一種高增益升壓直流變換器在可控開關(guān)關(guān)斷且所有電感均工作在電流斷續(xù)模式下的工作模態(tài)。

作為優(yōu)選的，可控開關(guān)2為PMOS，PMOS的源極作為可控開關(guān)2的第一端，PMOS的漏極作為可控開關(guān)2的第二端，PMOS的柵極作為可控開關(guān)2的控制端。

需要說明的是，本發(fā)明中的可控開關(guān)2不僅可以采用NMOS 21還可以采用PMOS。當(dāng)然，還可以采用其他類型的可控開關(guān)2，例如三極管，本發(fā)明在此不做特殊的限定，能實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的即可。

作為優(yōu)選的，各個(gè)CLD單元4中的各個(gè)電容41為容值不同的電容41。

需要說明的是，在實(shí)際應(yīng)用中各個(gè)CLD單元4中的各個(gè)電容41可以選擇容值不同的電容，當(dāng)然也可以選擇容值相同的電容，本發(fā)明在此不做特殊的限定，能實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的即可。

作為優(yōu)選的，第1個(gè)CLD單元中的電容41的容值最大，其耐壓值最低；則，第n個(gè)CLD單元中的電容41的容值最小，其耐壓值最大。

需要說明的是，本發(fā)明中的各個(gè)電容41優(yōu)選為容值不同的電容41，由于本發(fā)明中輸出電壓V₀主要依據(jù)第n個(gè)CLD單元中的電容41的電壓，故第n個(gè)CLD單元中的電容41的耐壓值應(yīng)用是最大的，容值可以是最小的，而第1個(gè)CLD單元中的電容41的容值最大，其耐壓值最低，并且從第1個(gè)CLD單元中的電容41到第n個(gè)CLD單元中的電容41的耐壓值逐漸增大，容值逐漸減小。

作為優(yōu)選的，如上的高增益升壓直流變換器，n為3。

當(dāng)然，n不僅可以為3，還可以為其他的數(shù)值，n的具體數(shù)值可以根據(jù)實(shí)際情況來定，本發(fā)明在此不做特殊的限定，能實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的即可。

本發(fā)明提供了一種高增益升壓直流變換器，包括直流電壓源、可控開關(guān)、負(fù)載以及n個(gè)CLD單元，n為不小于2的整數(shù)，每個(gè)CLD單元均包括電容、電感、第一二極管和第二二極管，其中，各個(gè)CLD單元中的電容的第一端與電感的第一端連接，電感的第二端分別與第一二極管的陽極和第二二極管的陽極連接，第二二極管的陰極與電容的第二端連接；各個(gè)CLD單元中的各個(gè)第一二極管的陰極同時(shí)與可控開關(guān)的第一端連接；各個(gè)CLD單元中的各個(gè)電容串聯(lián)；直流電壓源的正極與第1個(gè)CLD單元中的電容的負(fù)極連接，直流電壓源的負(fù)極分別與負(fù)載的第一端和可控開關(guān)的第二端連接，負(fù)載的第二端與第n個(gè)CLD單元的電容的正極連接，可控開關(guān)的控制端接脈沖信號；所述高增益升壓直流變換器的電壓增益為1/(1-d)ⁿ，其中，d為所述可控開關(guān)的導(dǎo)通占空比。

本發(fā)明中的n個(gè)CLD單元的結(jié)構(gòu)類型相同，各個(gè)CLD單元中的電感、第一二極管和第二二極管用于改變相應(yīng)的電容的電壓，并且各個(gè)CLD單元中的電容串聯(lián)后與直流電壓源串聯(lián)，使該高增益升壓直流變換器的輸出電壓為各個(gè)電容的電壓與直流電壓源的電壓之和，并且該高增益升壓直流變換器的電壓增益為1/(1-d)ⁿ，可見當(dāng)可控開關(guān)的導(dǎo)通占空比一定時(shí)，本發(fā)明所提供的高增益升壓直流變換器的電壓增益與CLD單元的個(gè)數(shù)n有關(guān)，可以根據(jù)實(shí)際情況靈活設(shè)定n的具體數(shù)值。本發(fā)明所提供的高增益升壓直流變換器在實(shí)現(xiàn)了高增益升壓的基礎(chǔ)上，將電路結(jié)構(gòu)模塊化，使電路的結(jié)構(gòu)簡單、靈活，易于實(shí)現(xiàn)。

還需要說明的是，在本說明書中，諸如第一和第二等之類的關(guān)系術(shù)語僅僅用來將一個(gè)實(shí)體或者操作與另一個(gè)實(shí)體或操作區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些實(shí)體或操作之間存在任何這種實(shí)際的關(guān)系或者順序。而且，術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個(gè)……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。

對所公開的實(shí)施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對這些實(shí)施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其他實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。