一种高增益非隔离DC-DC变换电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种高增益非隔离DC

【技术实现步骤摘要】
一种高增益非隔离DC
‑
DC变换电路


[0001]本技术涉及DC
‑
DC(直流
‑
直流)变换电路。

技术介绍

[0002]在光伏发电系统中由于光伏电池的输出电压较低，即使采用光伏电池串并联也难以满足并网的要求，同时，光伏电池P
‑
V输出特性，需要DC
‑
DC变换器来实现直流电压升压和实现MPPT(最大功率点跟踪)，为后级逆变器向电网输出最大的稳定可靠的电能。由于Boost(升压斩波)变换器的开关管电压应力为输出电压，输出电压较高时，开关管的电压应力较大。传统的Boost变换器的电压增益比较低，实现高增益时通过增大占空比，将造成开关管损耗增加、纹波系数较大以及产生较高的峰值电压，同时会严重的影响二极管的反向恢复性能。

技术实现思路

[0003]本技术的目的在于提供一种高增益非隔离DC
‑
DC变换电路，增大电压增益、减少开关应力，并具有输入电流纹波小和输出电压纹波小的特点。
[0004]实现上述目的的技术方案是：
[0005]一种高增益非隔离DC
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DC变换电路，接电源，包括：第三至第八二极管、第二至第八电容、第三电感、第四电感、第一开关管、第二开关管、电阻和增压电路；
[0006]所述电源、增压电路、第五二极管、第六二极管、电阻、第七二极管和第八二极管依次串联并构成回路；
[0007]所述电源、第三二极管、第四电感和第一开关管依次串联并构成回路；/>[0008]所述电源、第三电感、第四二极管和第一开关管依次串联并构成回路，并且所述第四二极管和所述第四电感连接所述第一开关管的同一端；
[0009]所述第二电容一端连接所述第三二极管和第四电感的相接端，另一端连接所述第三电感和第四二极管的相接端；
[0010]所述第三电容和第四电容的串联支路的两端分别连接所述第五二极管和第六二极管的相接端，以及所述第七二极管和第八二极管的相接端；
[0011]所述第五电容和第六电容的串联支路与所述电阻并联；
[0012]所述第二开关管的两端分别连接所述增压单元与所述第五二极管的相接端，以及所述第八二极管和所述电源的相接端；
[0013]所述增压单元与所述第五二极管的相接端连接所述第五电容和第六电容的相接端；
[0014]所述第四电感和所述第四二极管的相接端连接所述第三电容和第四电容的相接端。
[0015]优选的，所述电源的正极连接所述增压电路，所述第五二极管的阴极连接所述第六二极管的阳极，所述第七二极管的阴极连接所述第八二极管的阳极；
[0016]所述电源的正极连接所述第三二极管的阳极；
[0017]所述第三电感的一端连接所述电源的正极，另一端连接所述第四二极管的阳极。
[0018]优选的，所述增压电路包括：第一电容、第一电感、第二电感、第一二极管和第二二极管，
[0019]所述第一二极管的阳极连接所述电源正极，阴极通过所述第二电感连接所述第五二极管；
[0020]所述第二二极管的阳极通过所述第一电感连接所述电源正极，阴极连接所述第五二极管；
[0021]所述第一电容的一端连接所述第一二极管和第二电感的相接端，另一端连接所述第一电感和所述第二二极管的相接端。
[0022]优选的，所述第一开关管和第二开关管均为NMOS管，所述第一开关管和第二开关管各自的源极均接所述电源的负极；所述第一开关管的漏极接所述第四二极管和所述第四电感；所述第二开关管的漏极接所述增压单元与所述第五二极管的相接端。
[0023]本技术的有益效果是：本技术利用电感电容并联充电、串联放电的性质形成一个增压单元，再采用交错结构，使电压增益能够达到传统Boost变压器增益的8倍，避免了极限占空比的使用，减小了开关损耗，非常适用于光伏发电。同时，开关管的电压应力和二极管的电压应力极大的降低。其中开关管的电压应力只有输出电压的1/4，二极管的电压应力最高只有输出电压的1/2，在占空比D＝0.6的情况下，二极管电压应力最低只有输出电压的1/10。较低的开关应力，可以采用低耐压的开关管和二极管，有效的降低了开关损耗和减小了成本。并且输入电流的纹波很低，输出电压纹波也很低。
附图说明
[0024]图1是本技术的高增益非隔离DC
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DC变换电路的电路图；
[0025]图2是本技术的DC
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DC变换电路主要工作波形图；
[0026]图3是本技术的DC
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DC变换电路的第一工作模态图；
[0027]图4是本技术的DC
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DC变换电路的第二工作模态图；
[0028]图5是本技术的DC
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DC变换电路的第三工作模态图。
具体实施方式
[0029]下面将结合附图对本技术作进一步说明。
[0030]请参阅图1，本技术的高增益非隔离DC
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DC变换电路，接电源Uin，包括：第一至第八二极管D1
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D8、第一至第八电容C1
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D8、第一电感L11、第二电感L12、第三电感L21、第四电感L22、第一开关管S1、第二开关管S2、电阻R和增压电路100。增压电路100包括：第一电容C1、第一电感L11、第二电感L12、第一二极管D1和第二二极管D2。
[0031]电源Uin、增压电路100、第五二极管D5、第六二极管D6、电阻R、第七二极管D7和第八二极管D8依次串联并构成回路。电源Uin、第三二极管D3、第四电感L22和第一开关管S1依次串联并构成回路。电源Uin、第三电感L21、第四二极管D4和第一开关S1管依次串联并构成回路，并且第四二极管D4和第四电感L22连接第一开关管S1的同一端。
[0032]第二电容C2一端连接第三二极管D3和第四电感L22的相接端，另一端连接所述第
三电感L21和第四二极管D4的相接端。第三电容C3和第四电容C4的串联支路的两端分别连接第五二极管D5和第六二极管D6的相接端，以及连接第七二极管D7和第八二极管D8的相接端。第五电容C5和第六电容C6的串联支路与电阻R并联。
[0033]第二开关管S2的两端分别连接增压单元100与第五二极管D5的相接端，以及第八二极管D8和所述电源Uin的相接端。增压单元100与所述第五二极管D5的相接端连接所述第五电容C5和第六电容C6的相接端。第四电感L22和所述第四二极管D4的相接端连接第三电容C3和第四电容C4的相接端。
[0034]电源Uin的正极连接所述增压电路100，第五二极管D5的阴极连接第六二极管D6的阳极，所述第七二极管D7的阴极连接所述第八二极管D8的阳极。电源Uin的正极连接所述第三二极管D3的阳极。第三电感L21的一端连接所述电源Uin的正极，另一端连接所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高增益非隔离DC
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DC变换电路，接电源，其特征在于，包括：第三至第八二极管、第二至第八电容、第三电感、第四电感、第一开关管、第二开关管、电阻和增压电路；所述电源、增压电路、第五二极管、第六二极管、电阻、第七二极管和第八二极管依次串联并构成回路；所述电源、第三二极管、第四电感和第一开关管依次串联并构成回路；所述电源、第三电感、第四二极管和第一开关管依次串联并构成回路，并且所述第四二极管和所述第四电感连接所述第一开关管的同一端；所述第二电容一端连接所述第三二极管和第四电感的相接端，另一端连接所述第三电感和第四二极管的相接端；所述第三电容和第四电容的串联支路的两端分别连接所述第五二极管和第六二极管的相接端，以及所述第七二极管和第八二极管的相接端；所述第五电容和第六电容的串联支路与所述电阻并联；所述第二开关管的两端分别连接所述增压电路与所述第五二极管的相接端，以及所述第八二极管和所述电源的相接端；所述增压电路与所述第五二极管的相接端连接所述第五电容和第六电容的相接端；所述第四电感和所述第四二极管的相接端连接所述第三电容和第四电容的相接端。2.根据权利要求1所述的高增益非隔离DC
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【专利技术属性】
技术研发人员：邓元果，曹太强，
申请(专利权)人：西华大学，
类型：新型
国别省市：