The invention discloses a single-transistor high gain zero ripple DC DC converter, which comprises a DC input power supply, a first inductance L1, a passive zero ripple circuit, a switch S, a third capacitor C3, a voltage doubling unit, a third diode D0, a sixth capacitor C0 and a load R. The passive zero ripple circuit includes the second inductor L2, the first capacitor C1, the second capacitor C2 and the first coupling inductor T1, and the voltage doubling unit includes the second coupling inductor T2, the fourth capacitor C4, the fifth capacitor C5, the first diode D1 and the second diode D2. The invention has high boost capability, can realize zero ripple of input current without limitation of duty cycle, and has simple circuit structure, low voltage stress of switch tube, and is suitable for grid-connected power generation system composed of fuel cell and other new energy sources.
【技术实现步骤摘要】
一种单管高增益零纹波DC-DC变换器
本专利技术涉及电力电子直流变换器
,尤其涉及一种单管高增益零纹波DC/DC变换器。
技术介绍
随着对煤炭、石油等不可再生资源的持续开采,全球能源危机与环境危机日趋严重,当前,发展以光伏板、燃料电池等清洁能源构成的并网发电技术对缓解能源危机具有重要意义。然而,太阳能电池板、燃料电池的输出电压一般低于50V,因此在并网发电系统中,为满足逆变器输入侧所需电压,高增益DC/DC变换器不可缺少,并且光伏板、燃料电池的发电效率及使用寿命受到变换器输入电流纹波的影响,因此研究如何降低变换器的输入电流纹波十分重要。目前,提高变换器电压增益的主要方法有:1)开关电容方法,在变换器中引入开关电容网络,但是其电容充放电容易引起电流尖峰问题;2)开关电感方法,在变换器中引入开关电感单元,但开关管为硬开关状态,变换器效率较低;3)变换器级联方法,把前级变换器输出作为下一级变换器输入,从而将多个变换器串联起来,但是其控制电路复杂且输出二极管、后级变换器的开关管电压应力高。另一个亟待解决的问题是输入电流的纹波较大,主要的解决方法有:1)交错并联的方法,但该方法只有在固定占空比下才能实现零纹波,且使用两个开关管,控制复杂;2)输入侧加入电感的方法,但该方法导致变换器的响应速度变慢;3)电感耦合的方法,但该方法需要设计合理的耦合系数,变压器制作难度较大。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术的不足,提出一种单管高增益零纹波DC/DC变换器。它的输入电流可以在不受占空比的限制下实现零纹波,并且采用耦合电感倍压单元方法使其升压能力显著提高。 ...
【技术保护点】
1.一种单管高增益零纹波DC‑DC变换器,其特征在于包括:直流输入电源、第一电感
【技术特征摘要】
1.一种单管高增益零纹波DC-DC变换器,其特征在于包括:直流输入电源、第一电感L1、开关管S、第三电容C3、第三二极管D0、第六电容C0、负载R和以第二电感L2、第一电容C1、第二电容C2、第一耦合电感T1构成的无源零纹波电路及以第二耦合电感T2、第四电容C4、第五电容C5、第一二极管D1、第二二极管D2构成的倍压单元。2.根据权利要求1所述一种单管高增益零纹波DC-DC变换器,其特征在于:输入电源的正极与第一电感L1的一端、第二电感L2的一端相连;输入电源的负极与第一耦合电感T1原边(n11)的非同名端、第一耦合电感T1副边(n12)的同名端、开关管S的源极、第二耦合电感T2原边(n21)的同名端、第三副边(n23)的非同名端、第二二极管D2的阴极相连;第一电感L1的另一端与第二电容C2的正端、开关管S的漏极、第三电容C3的正端、第一二极管D1的阳极、第二耦合电感T2第二副边(n22)的同名端相连;第二电感L2的另一端与第一电容C1的负端相连;第一电容C1的正端与第一耦合电感T1原边(n11)的同名端相连;第二电容C2的负端与第一耦合电感T1...
【专利技术属性】
技术研发人员:王攀攀,段森,童志刚,张阳,
申请(专利权)人:中国矿业大学,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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