一种高增益零电压转换器电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种高增益零电压转换器电路，包括非隔离型高增益直流‑直流DC‑DC转换电路；与非隔离型高增益DC‑DC转换电路连接的零电压转换电路；零电压转换电路，用于在非隔离型高增益DC‑DC转换电路中的可控开关导通及关断时，将可控开关的第一端与第二端之间的工作电压控制为零，还用于在非隔离型高增益DC‑DC转换电路中的第二二极管关断之前，将第二二极管的阳极与阴极之间的工作电流降为零。能够在可控开关导通时将其两端之间的电压降为零，在可控开关关断时使其两端的电压为零，还能够实现第二二极管的零电流关断，降低了可控开关以及第二二极管的开关损耗，减少了开关损耗，延长了使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种高增益零电压转换器电路
本技术涉及直流升压电路领域，特别是涉及一种高增益零电压转换器电路。
技术介绍
近些年，可再生能源和新能源技术高速发展，风力发电以及光伏发电等新能源技术已经逐渐成为研究热点。但是，由于新能源技术输出的电压低、波动大，因此需要在新能源系统中增加高增益的DC-DC(DirectCurrent，直流-直流)转换器才能满足供电设备的需求。现有技术中，非隔离型高增益DC-DC转换电路能够通过对储能电容和储能电感的充电和放电实现升压，请参考图2，图2为现有技术中的一种非隔离型高增益DC-DC转换电路图，包括直流输入电源V1、第一二极管D1、第二二极管D2、储能电感L1、谐振电感Lr、储能电容C1、极性电容C0、可控开关Q以及纯电阻负载R，其中，V1的正极与D1的阳极及L1的第一端连接，D1的阴极与Lr的第一端连接，Lr的第二端与D2的阳极及C1的第一端连接，C1的第二端与L1的第二端及Q的第一端连接，D2的阴极与C0的阳极及R的第一端连接，C0的阴极与R的第二端、Q的第二端及V1的负极连接。采用PWM(PulseWidthModulation，脉宽调制)方式来控制开关Q的导通和关断能够使Q导通时，V1对C1和L1进行并联充电；Q关断时，V1、L1、C1串联对R放电，从而实现输出升压。现有的，非隔离型高增益DC-DC转换电路在应用过程中，因电路结构以及开关频率高等原因，其中的可控开关Q以及第二二极管D2的损耗较为严重，使用寿命较短。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
本技术的目的是提供一种高增益零电压转换器电路，降低了可控开关以及第二二极管的损耗，延长了使用寿命。为解决上述技术问题，本技术提供了一种高增益零电压转换器电路，包括：非隔离型高增益直流-直流DC-DC转换电路；与所述非隔离型高增益DC-DC转换电路连接的零电压转换电路；所述零电压转换电路，用于在所述非隔离型高增益DC-DC转换电路中的可控开关导通及关断时，将所述可控开关的第一端与第二端之间的工作电压控制为零，还用于在所述非隔离型高增益DC-DC转换电路中的第二二极管关断之前，将所述第二二极管的阳极与阴极之间的工作电流降为零。优选地，所述零电压转换电路包括：辅助电容、辅助电感、第三二极管及辅助可控开关；所述辅助电容的第一端与所述辅助电感的第一端连接，所述辅助电感及所述辅助电容的公共端与所述可控开关的第一端连接，所述辅助电感的第二端与所述第三二极管的阳极以及所述辅助可控开关的第一端连接，所述第三二极管的阴极与所述第二二极管的阳极连接，所述辅助电容的第二端与所述辅助可控开关的第二端连接，所述辅助电容及所述辅助可控开关的公共端与所述可控开关的第二端连接。优选地，所述可控开关为NMOS管，则可控开关的第一端为NMOS管的漏极，可控开关的第二端为NMOS管的源极。优选地，所述第三二极管为快速恢复二极管FRD。优选地，所述非隔离型高增益DC-DC转换电路中的极性电容为电解电容。优选地，所述辅助可控开关为NMOS管，则所述辅助可控开关的第一端为NMOS管的漏极，所述辅助可控开关的第二端为NMOS管的源极。本技术提供了一种高增益零电压转换器电路，包括：非隔离型高增益直流-直流DC-DC转换电路；与非隔离型高增益DC-DC转换电路连接的零电压转换电路；零电压转换电路，用于在非隔离型高增益DC-DC转换电路中的可控开关导通及关断时，将可控开关的第一端与第二端之间的工作电压控制为零，还用于在非隔离型高增益DC-DC转换电路中的第二二极管关断之前，将第二二极管的阳极与阴极之间的工作电流降为零。可见，本技术的非隔离型高增益DC-DC转换电路以及与非隔离型高增益DC-DC转换电路相连接的零电压转换电路中，零电压转换电路能够在非隔离型高增益DC-DC转换电路中的可控开关导通时，将可控开关的第一端与第二端之间的工作电压降为零，开通损耗近似为零，相比目前的方案，降低了可控开关的开通损耗，能够在可控开关关断时使可控开关两端的电压为零，关断损耗近似为零，降低了可控开关的关断损耗，还能够在非隔离型高增益DC-DC转换电路中的第二二极管关断之前，将第二二极管的阳极与阴极之间的工作电流缓慢地降为零，关断损耗近似为零，同时降低了可控开关以及第二二极管的开关损耗，延长了使用寿命。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术提供的一种高增益零电压转换器电路的结构示意图；图2为现有技术中的一种非隔离型高增益DC-DC转换电路图；图3为本技术提供的一种高增益零电压转换器电路的电路图；图4为本技术提供的一种高增益零电压转换器电路对应的时序波形图。具体实施方式本技术的核心是提供一种高增益零电压转换器电路，降低了可控开关以及第二二极管的损耗，延长了使用寿命。为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。请参考图1，图1为本技术提供的一种高增益零电压转换器电路的结构示意图，包括：非隔离型高增益直流-直流DC-DC转换电路；与非隔离型高增益DC-DC转换电路1连接的零电压转换电路2；零电压转换电路2，用于在非隔离型高增益DC-DC转换电路1中的可控开关导通及关断时，将可控开关的第一端与第二端之间的工作电压控制为零，还用于在非隔离型高增益DC-DC转换电路1中的第二二极管关断之前，将第二二极管的阳极与阴极之间的工作电流降为零。考虑到现有技术中的非隔离型高增益DC-DC转换电路1中，可控开关Q以及第二二极管D2在导通和关断的过程中处于硬开关条件下，硬开关条件具体为开通时，开关器件的电流上升和电压下降同时进行；关断时，电压上升和电流下降同时进行。电压、电流波形的交叠产生了开关损耗，该损耗随开关频率的提高而急速增加。同时由于可控开关Q的开关频率至少可达100kHZ，因此会造成较高的开关损耗，降低了可控开关以及第二二极管的使用寿命，同时在硬开关的工作条件下，开关噪声较大，影响工作环境，且电磁干扰会比较严重，影响周围电子设备的工作。本技术实施例中的零电压转换电路2能够在可控开关导通时，将其两端的电压降为零，使其在零电压条件下导通，开通损耗近似为零，能够在可控开关关闭时，控制其两端的电压为零，实现了零电压关断，其关断损耗近似为零，并且还能够控制第二二极管在关断时，其两端的电流缓慢地降为零，关断损耗近似为零，延长了可控开关及第二二极管的使用寿命。具体的，本技术实施例中的零电压转换电路2的类型可以有多种，本技术实施例在此不做限定。其中，在解决上述技术问题的同时，本技术实施例中的零电压转换电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高增益零电压转换器电路，其特征在于，包括：非隔离型高增益直流‑直流DC‑DC转换电路；与所述非隔离型高增益DC‑DC转换电路连接的零电压转换电路；所述零电压转换电路，用于在所述非隔离型高增益DC‑DC转换电路中的可控开关导通及关断时，将所述可控开关的第一端与第二端之间的工作电压控制为零，还用于在所述非隔离型高增益DC‑DC转换电路中的第二二极管关断之前，将所述第二二极管的阳极与阴极之间的工作电流降为零。

【技术特征摘要】
1.一种高增益零电压转换器电路，其特征在于，包括：非隔离型高增益直流-直流DC-DC转换电路；与所述非隔离型高增益DC-DC转换电路连接的零电压转换电路；所述零电压转换电路，用于在所述非隔离型高增益DC-DC转换电路中的可控开关导通及关断时，将所述可控开关的第一端与第二端之间的工作电压控制为零，还用于在所述非隔离型高增益DC-DC转换电路中的第二二极管关断之前，将所述第二二极管的阳极与阴极之间的工作电流降为零。2.根据权利要求1所述的转换器电路，其特征在于，所述零电压转换电路包括：辅助电容、辅助电感、第三二极管及辅助可控开关；所述辅助电容的第一端与所述辅助电感的第一端连接，所述辅助电感及所述辅助电容的公共端与所述可控开关的第一端连接，所述辅助电感的第二端与所述第三二极管的阳极以及所述辅助可控开...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓雪微，洪俊杰，张桂东，黄志恒，严柏平，王得安，贾智海，梅汝华，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：新型
国别省市：广东,44