一种单开关阻抗网络级联型DC‑DC变换器及升压系统技术方案

本发明专利技术公开了一种单开关阻抗网络级联型DC‑DC变换器及升压系统，包括开关管、n‑1个用于前级升压的中间级升压单元和一个用于后级升压的输出级升压单元，n≥2，第m中间级升压单元包括第m有源阻抗网络、第4m‑3二极管、第4m‑2二极管及第2m‑1储能电容，n‑1≥m≥1，输出级升压单元包括第n有源阻抗网络、第4n‑3二极管及第2n‑1储能电容。可见，本申请通过多个利用有源阻抗网络、二极管及电容构成的升压单元和一个开关管来进行多级升压，实现高增益，与现有技术中的多级Boost电路相比，本申请只用了一个开关管，一方面，成本低，损耗小；另一方面，方便控制，大大提高了稳定性和可靠性。

A single switch impedance network cascade DC DC converter and boost system

The invention discloses a single switch impedance network cascade DC DC converter and boost system, which comprises a switch tube, n 1 output stage for boosting unit intermediate boosting unit before and after a boost for voltage, n = 2, the M intermediate level boost unit includes a m active impedance network, 4m 3, 4m diode and 2M diode 2 1 storage capacitor, n 1 = M = 1, the output voltage unit includes a n network, the 4N active impedance of the diode and the 3 capacitor 2n 1. Therefore, the application by a plurality of using boosting unit active impedance network, diode and capacitance and a switch to multistage boost, achieve a high gain, compared with the existing technology of multistage Boost circuit in this application, only a switch, on the one hand, low cost, small loss of another; hand, easy to control, greatly improving the stability and reliability.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及能量转换
，特别是涉及一种单开关阻抗网络级联型DC-DC变换器及升压系统。
技术介绍
随着生活和工业的发展，人们对电力电子电路的要求也越来越高。在很多应用场景中，往往需要使用具有高增益的DC-DC变换器来抬升电压。例如，在新能源系统中，光伏、燃料电池等发电单元输出的直流电便需要使用高增益的DC-DC变换器先进行电压提升，然后才能并入电网使用。现有技术中往往使用多个DC-DC变换器级联来实现高增益，但其增加了使用到的开关管的数量，一方面，成本高，损耗大；另一方面，一旦其中某个环节崩溃，便会造成整个升压系统的崩溃，大大降低了升压系统的稳定性和可靠性。因此，如何提供一种解决上述技术问题的方案是本领域技术人员目前需要解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种单开关阻抗网络级联型DC-DC变换器及升压系统，只用了一个开关管，一方面，成本低，损耗小；另一方面，方便控制，大大提高了稳定性和可靠性。为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种单开关阻抗网络级联型DC-DC变换器，应用于包括直流电源的升压系统，包括开关管、n-1个用于前级升压的中间级升压单元和一个用于后级升压本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种单开关阻抗网络级联型DC‑DC变换器，应用于包括直流电源的升压系统，其特征在于，包括开关管、n‑1个用于前级升压的中间级升压单元和一个用于后级升压的输出级升压单元，n≥2，所述第m中间级升压单元包括第m有源阻抗网络、第4m‑3二极管、第4m‑2二极管及第2m‑1储能电容，n‑1≥m≥1，所述输出级升压单元包括第n有源阻抗网络、第4n‑3二极管及第2n‑1储能电容，其中：所述第m有源阻抗网络的第一端作为所述第m中间级升压单元的第一端，所述第m有源阻抗网络的第二端分别与所述第4m‑3二极管的阳极及第4m‑2二极管的阳极连接，所述第4m‑2二极管的阴极与所述第2m‑1储能电容的第一端连接，其公共...

【技术特征摘要】
1.一种单开关阻抗网络级联型DC-DC变换器，应用于包括直流电源的升压系统，其特征在于，包括开关管、n-1个用于前级升压的中间级升压单元和一个用于后级升压的输出级升压单元，n≥2，所述第m中间级升压单元包括第m有源阻抗网络、第4m-3二极管、第4m-2二极管及第2m-1储能电容，n-1≥m≥1，所述输出级升压单元包括第n有源阻抗网络、第4n-3二极管及第2n-1储能电容，其中：所述第m有源阻抗网络的第一端作为所述第m中间级升压单元的第一端，所述第m有源阻抗网络的第二端分别与所述第4m-3二极管的阳极及第4m-2二极管的阳极连接，所述第4m-2二极管的阴极与所述第2m-1储能电容的第一端连接，其公共端作为所述第m中间级升压单元的第二端，所述第4m-3二极管的阴极作为所述第m中间级升压单元的第三端，所述第2m-1储能电容的第二端作为所述第m中间级升压单元的第四端；所述第n有源阻抗网络的第一端作为所述输出级升压单元的第一端，所述第n有源阻抗网络的第二端与所述第4n-3二极管的阳极连接，其公共端作为所述输出级升压单元的第二端，所述第4n-3二极管的阴极与所述第2n-1储能电容的第一端连接，其公共端作为所述输出级升压单元的第三端，所述第2n-1储能电容的第二端作为所述输出级升压单元的第四端；任意相邻两个中间级升压单元中，前一个中间级升压单元的第二端与后一个中间级升压单元的第一端连接；第一中间级升压单元的第一端与所述直流电源的正极连接，第n-1中间级升压单元的第二端与所述输出级升压单元的第一端连接，所述输出级升压单元的第三端与负载的一端连接，n-1个中间级升压单元的第三端及所述输出级升压单元的第二端均与所述开关管的第一端连接，n-1个中间级升压单元的第四端及所述输出级升压单元的第四端均分别与所述直流电源的负极及所述开关管的第二端连接。2.如权利要求1所述的DC-DC变换器，其特征在于，所述第m有源阻抗网络或者所述第n有源阻抗网络包括第一子电感、第二子电感、第一子二极管、第二子二极管及第一储能子电容，其中：所述第一子二极管的阳极与所述第一子电感的第一端连接，其公共端作为所述第m有源阻抗网络或者所述第n有源阻抗网络的第一端，所述第一子二极管的阴极分别与所述第二子电感的第一端及所述第二子二极管的阴极连接，所述第一子电感的第二端分别与所述第二子二极管的阳极及所述第一储能子电容的第一端连接，所述第一储能子电容的第二端与所述第二子电感的第二端连接，其公共端作为所述第m有源阻抗网络或者所述第n有源阻抗网络的第二端。3.如权利要求1所述的DC-DC变换器，其特征在于，所述第m有源阻抗网络或者所述第n有源阻抗网络包括第三子电感、第四子电感、第三子二极管、第四子二极管及第二储能子电容，其中：所述第三子电感的第一端与所述第三子二极管的阳极连接，其公共端作为所述第m有源阻抗网络或者所述第n有源阻抗网络的第一端，所述第三子二极管的阴极分别与所述第四子电感的第一端及所述第二储能子电容的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张桂东，王志洋，陈晓茹，陈思哲，章云，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：广东;44