一种升压型直流变换器制造技术

本实用新型专利技术属于直流电变换领域，提供了一种升压型直流变换器。本实用新型专利技术通过采用包括直流输入电源E、I组开关电感三端网络(开关管S1、二极管D1和电感L1)、II组开关电感三端网络(开关管S2、二极管D2和电感L2)以及输出电容C的升压型直流变换器，其直流输出电压Vo有开关控制器调整开关管S1和S2的开关占空比决定，开关管S1和S2在开关控制器的控制下交替导通以改善输出直流电压波形。同时，还降低了本实用新型专利技术中的开关管S1和S2、二极管D1和D2的电流应力，减小了开关损耗从而提高升压型直流变换器效率。

【技术实现步骤摘要】
一种升压型直流变换器
本技术涉及直流变换器领域，尤其涉及一种升压型直流变换器。
技术介绍
在两级式光伏发电并网系统中，前级变换器通常采用Boost直流变换器将较低的电池电压(18～50V)转换到足够高的直流母线电压(200～400V)，然后经过逆变器以供给独立交流负载，或者进行并网发电。传统Boost直流变换器主要通过调节占空比实现升压变换，当占空比较大时，二极管的反向损耗恢复较大，系统效率降低。而现有的交错控制双Boost型直流变换器虽减小了输入、输出电流纹波，但电路中各开关管与二极管的电压、电流应力与传统Boost变换器相同。因此，在分布式光伏发电并网系统中，高性能、高效率的直流升压变换器具有重要的研究意义。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种升压式直流变换器，针对解决现有的非隔离型升压型电路拓扑的效率偏低问题。为实现上述目的，本技术采用了以下技术方案：提供一种升压型直流变换器，包括直流输入电源E、I组开关电感三端网络、II组开关电感三端网络以及输出电容C；所述I组开关电感三端网络包括开关管S1、二极管D1和电感L1；所述II组开关电感三端网络包括开关管S2、二极管D2和电感L2；所述开关管S1、开关管S2的控制端连接所述开关控制器。所述I组开关电感三端网络包括开关管S1、二极管D1和电感L1；分别将所述开关管S1的高电位端、低电位端连接到二极管D1的阳极和直流输入电源E的负输出端；所述二极管D1的阴极连接至输出电容C的第一端；所述输出电容C的第二端连接到直流输入电源E的正输出端；所述电感L1的第一端连接I组开关管S1的高电位端，所述电感L1的第二端连接直流输入电源E的正输出端。所述II组开关电感三端网络包括开关管S2、二极管D2和电感L2；分别将所述开关管S2的高电位端、低电位端连接到二极管D2的阳极和直流输入电源E的负输出端；所述二极管D2的阴极连接至输出电容C的第一端；所述输出电容C的第二端连接到直流输入电源E的正输出端；所述电感L2的第一端连接至开关管S2的高电位端，所述电感L2的第二端连接直流输入电源E的正输出端。所述输出电容C的第一端连接所述二极管D1的阴极与二极管D2的阴极，所述输出电容C的第二端连接到直流输入电源E的正输出端。所述开关管S1、开关管S2在所述开关控制器的控制下交替导通以分别控制所述电感L1、电感L2和所述输出电容C的充放电操作。所述开关控制器调整所述开关管S1、开关管S2的开关占空比以调整输出电压。由以上技术方案可知，本技术的升压型直流变换器中，通过调整开关管S1和开关管S2的驱动信号的占空比，调整升压型直流变换器的电压增益；通过开关控制器对开关管S1和开关管S2进行交错控制，降低输出电容电压纹波，有利于减小输出电容C的体积；利用双重化方式降低了功率器件的电流应力以及输出电容两端电压，适合应用于大功率场合及两级式光伏并网逆变器的直流变换级。附图说明图1为本技术升压型直流变换器实施例的示意图；图2为本技术升压型直流变换器在开关管S1和S2的开关占空比大于0.5时所涉及的电压电流波形图；图3为本技术升压型直流变换器在开关管S1和S2的开关占空比小于0.5时所涉及的电压电流波形图。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。下面结合实施例对本技术做进一步说明。如图1所示是本技术一种升压型直流变换器实施例的示意图，该升压型直流变换器通过采用包括直流输入电源E、I组开关电感三端网络(开关管S1、二极管D1和电感L1)、II组开关电感三端网络(开关管S2、二极管D2和电感L2)以及输出电容C的升压型直流变换器，其直流输出电压Vo有开关控制器调整开关管S1和S2的开关占空比决定，开关管S1和S2在开关控制器的控制下交替导通以改善输出直流电压波形。同时，还降低了本技术中的开关管S1和S2、二极管D1和D2的电流应力，减小了开关损耗从而提高升压型直流变换器效率。本实施例中的升压型直流变换器包括直流输入电源E、I组开关电感三端网络、II组开关电感三端网络以及输出电容C，其中I组开关电感三端网络包括开关管S1、二极管D1和电感L1，II组开关电感三端网络包括开关管S2、二极管D2和电感L2；所述开关管S1、开关管S2的控制端连接所述开关控制器。分别将开关管S1的高电位端、低电位端连接到二极管D1的阳极和直流输入电源E的负输出端；二极管D1的阴极连接至输出电容C的第一端；输出电容C的第二端连接到直流输入电源E的正输出端；电感L1的第一端连接I组开关管S1的高电位端，电感L1的第二端连接直流输入电源E的正输出端。分别将开关管S2的高电位端、低电位端连接到二极管D2的阳极和直流输入电源E的负输出端；二极管D2的阴极连接至输出电容C的第一端；输出电容C的第二端连接到直流输入电源E的正输出端；电感L2的第一端连接至开关管S2的高电位端，电感L2的第二端连接直流输入电源E的正输出端。输出电容C的第一端连接二极管D1的阴极与二极管D2的阴极，输出电容C的第二端连接到直流输入电源E的正输出端。所述开关管S1、开关管S2在所述开关控制器的控制下交替导通以分别控制所述电感L1、电感L2和所述输出电容C的充放电操作。所述开关控制器调整所述开关管S1、开关管S2的开关占空比以调整输出电压。具体地，上述开关管S1和开关管S2具体可采用IGBT(InsulatedGateBipolarTransistor，绝缘栅双极型晶体管)或MOSFET(MetallicOxideSemiconductorFieldEffectTransistor，金属氧化物半导体场效应晶体管)等。当开关管S1为MOS管Q1，开关管S2为MOS管Q2时，MOS管Q1的漏极、源极及栅极分别为开关管S1的高电位端、低电位端及控制端，MOS管Q2的漏极、源极及栅极分别为开关管S2的高电位端、低电位端及控制端。开关管S1和开关管S2的驱动信号的占空比的大小使升压型直流变换器的工作状态略有不同，因此下面将分析升压型直流变换器分别在占空比大于0.5、占空比小于0.5两种情况下的工作状态。下面结合工作原理对图1所示的升压型直流变换器作进一步说明：(一)当开关管S1和开关管S2的驱动信号的占空比大于0.5时，升压型直流变换器工作过程如下：(1)当开关管S1、开关管S2均导通时，二极管D1和D2两端承受反向电压而截止，输入电源E为电感L1和电感L2充电。(2)当开关管S1导通，开关管S2关断时，二极管D1两端承受反向电压截止，二极管D2两端承受正向电压导通，电感L1继续充电，电感L2向输出电容C充电，电容C与电源E共同向负载放电。(3)当开关管S2重新导通时，开关管S1继续导通，二极管D1和D2两端承受反向电压而截止，输入电源E为电感L1和电感L2充电。(4)当开关管S1关断，开关管S2导通时，二极管D1承受正向电压导通，二极管D2承受反向电压关断，输入电源E继续向电感L2充电，电感L1向电容C充电，电容C与电源E共同向负载放电。此时，开关管S1控制端的控制脉本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种升压型直流变换器，与开关控制器相连，其特征在于：所述升压型直流变换器包括直流输入电源E、I组开关电感三端网络、II组开关电感三端网络以及输出电容C；所述I组开关电感三端网络包括开关管S1、二极管D1和电感L1；所述II组开关电感三端网络包括开关管S2、二极管D2和电感L2；所述开关管S1、开关管S2的控制端连接所述开关控制器。

【技术特征摘要】
1.一种升压型直流变换器，与开关控制器相连，其特征在于：所述升压型直流变换器包括直流输入电源E、I组开关电感三端网络、II组开关电感三端网络以及输出电容C；所述I组开关电感三端网络包括开关管S1、二极管D1和电感L1；所述II组开关电感三端网络包括开关管S2、二极管D2和电感L2；所述开关管S1、开关管S2的控制端连接所述开关控制器。2.根据权利要求1所述的升压型直流变换器，其特征在于：所述I组开关电感三端网络包括开关管S1、二极管D1和电感L1；分别将所述开关管S1的高电位端、低电位端连接到二极管D1的阳极和直流输入电源E的负输出端；所述二极管D1的阴极连接至输出电容C的第一端；所述输出电容C的第二端连接到直流输入电源E的正输出端；所述电感L1的第一端连接I组开关管S1的高电位端，所述电感L1的第二端连接直流输入电源E的正输出端。3.根据权利要求1所述的升压型直流变换器，其特征在于：所述II组开关电感三端网络包括开关管S2、二极管D2和电感L2；分别将所述开关管S2的高电位端、低电位端连接到二极管D2的...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵科技，张加胜，张国程，毛永强，刘永禄，
申请(专利权)人：中国石油大学华东，
类型：新型
国别省市：山东,37