一种高增益直流变换器制造技术

本发明专利技术提供了一种高增益直流变换器，包括输入端、至少两个次级直流增益电路和输出端，所述输入端连接直流输入电源，各个所述次级直流增益电路的输入端并联作为高增益直流变换器的输入端，各个所述次级直流增益电路的输出端串联作为高增益直流变换器的输出端。可以看出，其通过多个增益电路实现高增益，且增益远高于传统升压电路，由于无需极端占空比，因此开关管尖峰电压小，开关管损耗低，变换器效率高。高。高。

【技术实现步骤摘要】
一种高增益直流变换器


[0001]本专利技术涉及变换器
，尤其涉及一种高增益直流变换器。

技术介绍

[0002]随着环境污染与能源危机日趋严峻，以燃料电池、风能、太阳能等新能源受到广泛关注，新能源发电系统逐步成为全世界研究的热点。
[0003]但目前单体燃料电池、蓄电池、光伏电池等输出电压较低，为了实现新能源发电系统的并网，需要先使用高增益直流变换器提高新能源发电系统的输出电压，方可满足后级逆变要求。
[0004]现有技术采用传统boost升压电路来实现直流变换，但这种电路要在极端占空比状态下才可实现直流变换的高增益，此时开关管尖峰电流很大，损耗高，效率低，且极大占空比会影响变换器的动态性能和可靠性。

技术实现思路

[0005]本专利技术所要解决的技术问题是：提供一种高增益直流变换器，能实现较小占空比下直流变换的高增益。
[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：
[0007]一种高增益直流变换器，包括输入端、至少两个次级直流增益电路和输出端，所述输入端连接直流输入电源，各个所述次级直流增益电路的输入端并联作为高增益直流变换器的输入端，各个所述次级直流增益电路的输出端串联作为高增益直流变换器的输出端。
[0008]本专利技术的有益效果在于：一种高增益直流变换器，通过多个增益电路实现高增益，且增益远高于传统升压电路，由于无需极端占空比，因此开关管尖峰电压小，开关管损耗低，变换器效率高。
附图说明
[0009]图1为本专利技术的一种高增益直流变换器电路图；
[0010]图2为本专利技术实施例涉及的一种高增益直流变换器开关周期理论分析图；
[0011]图3为本专利技术实施例涉及的一种高增益直流变换器的第一种工作模式图；
[0012]图4为本专利技术实施例涉及的一种高增益直流变换器的第二种工作模式图；
[0013]图5为本专利技术实施例涉及的一种高增益直流变换器的开关周期仿真波形图；
[0014]图6为本专利技术实施例涉及的一种高增益直流变换器的仿真关键波形图。
具体实施方式
[0015]为详细说明本专利技术的
技术实现思路
、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。
[0016]请参照图1，一种高增益直流变换器，包括输入端、至少两个次级直流增益电路和
输出端，所述输入端连接直流输入电源，各个所述次级直流增益电路的输入端并联作为高增益直流变换器的输入端，各个所述次级直流增益电路的输出端串联作为高增益直流变换器的输出端。
[0017]由上述描述可知，本专利技术的有益效果在于：一种高增益直流变换器，通过多个增益电路实现高增益，且增益远高于传统升压电路，由于无需极端占空比，因此开关管尖峰电压小，开关管损耗低，变换器效率高。
[0018]进一步地，所述次级直流增益电路包括第一电路和第二电路，所述第一电路包括第一开关管S1、第一半导体器件D1、第二开关管S2、第二半导体器件D2、第一电感L1和第一电容C1；
[0019]所述第二电路包括第三开关管S3、第三半导体器件D3、第二电感L2和第二电容C2；
[0020]所述第一电路输入端的正极与第一开关管S1的输入端相连，所述第一开关管S1的输出端与第一电感L1的一端和第一半导体器件D1的输出端相连，所述第一半导体器件D1的输入端与第一电容C1的一端和所述第一电路输出端的负极相连，所述第一电容C1的另一端、第二开关管S2的输出端和第一电路输出端的正极相连，第二开关管S2的输入端、第一电感L1的另一端和第二半导体器件D2的输入端相连，所述第二半导体器件D2的输入端与第一电感L1的另一端和第二开关管S2的输入端相连，所述第一电路输入端的负极与第二半导体器件D2的输出端相连；
[0021]所述第二电路输入端的正极和第三开关管S3的输入端相连，所述第二电路输入端的负极、第二电感L2的一端、第二电容C2的一端和第二电路的输出端的正极相连，所述第二开关管S2的输出端、第三半导体器件D3的输入端和第二电容C2的另一端、第二电路的输出端的负极相连，所述第三开关管S3的输出端与第一电感L1的另一端和第三半导体器件D3的输出端相连；
[0022]所述第一电路和第二电路的输入端正极相连作为高增益直流变换器的输入端的正极，所述第一电路和第二电路的输入端负极相连作为高增益直流变换器的输入端的负极，所述第一电路输出端的负极作为高增益直流变换器的输出端的负极，所述第一电路输出端的正极与所述第二电路输出端的负极相连，所述第二电路输出端的正极作为高增益直流变换器的输出端的正极。
[0023]由上述描述可知，给出了具体的实现电路，没有使用变压器，无漏感，变换器结构简单，体积小，成本低，变换器控制简单，可靠性高。
[0024]进一步地，所述第一电容C1和第二电容C2是有极电容，所述第一电容C1的正极、第二电容C2的负极、第二开关管S2的输出端和第三半导体器件D2的输入端相连，所述第一电容C1的负极、第一半导体器件D1的输入端和所述直流变换器输出端的负极相连，所述第二电容C2的正极、第二电感L2的一端和所述直流变换器输出端的正极相连。
[0025]由上述描述可知，给出了有极电容的连接方式。
[0026]进一步地，所述第一开关管S1、第二开关管S2和第三开关管S3均为N型MOS管，所述第一开关管S1、第二开关管S2和第三开关管S3的漏极为输入端，源极为输出端。
[0027]由上述描述可知，给出了开关管的选型。
[0028]进一步地，所述第一电路包括至少两个次级第一电路，每个次级第一电路均包括第一开关管S1、第一半导体器件D1、第二开关管S2、第二半导体器件D2、第一电感L1和第一
电容C1，各个次级第一电路输入端并联作为第一电路的输入端，各个次级第一电路的输出端串联作为第一电路的输出端。
[0029]由上述描述可知，多个次级增益电路能提供更高的增益。
[0030]进一步地，每个次级第一电路的输入端的正极与所在次级第一电路的第一开关管S1的输入端相连，每个次级第一电路的第一开关管S1的输出端与所在次级第一电路的第一电感L1的一端和所在次级第一电路的第一半导体器件D1的输出端相连，每个次级第一电路的第一半导体器件D1的输入端与所在次级第一电路的第一电容C1的一端和所在次级第一电路的输出端的负极相连，每个次级第一电路的所述第一电容C1的另一端与所在次级第一电路的第二开关管S2的输出端和所在次级第一电路的输出端的正极相连，每个次级第一电路的所述第二半导体器件D2的输入端与所在次级第一电路的第一电感L1的另一端和所在次级第一电路的第二开关管S2的输入端相连，每个次级第一电路的输入端的负极与所在次级第一电路的第二半导体器件D2的输出端相连；
[0031]各个次级第一电路的输入端的正极相连作为第一电路的输入端的正极，各个次级第一电路的输入端的负极相连作为第一电路的输入端的负极；
[0032]各个次级第一电路依次排序，首本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高增益直流变换器，其特征在于，包括输入端、至少两个次级直流增益电路和输出端，各个所述次级直流增益电路的输入端并联作为高增益直流变换器的输入端，各个所述次级直流增益电路的输出端串联作为高增益直流变换器的输出端。2.根据权利要求1所述的一种高增益直流变换器，其特征在于，所述次级直流增益电路包括第一电路和第二电路，所述第一电路包括第一开关管S1、第一半导体器件D1、第二开关管S2、第二半导体器件D2、第一电感L1和第一电容C1；所述第二电路包括第三开关管S3、第三半导体器件D3、第二电感L2和第二电容C2；所述第一电路输入端的正极与第一开关管S1的输入端相连，所述第一开关管S1的输出端与第一电感L1的一端和第一半导体器件D1的输出端相连，所述第一半导体器件D1的输入端与第一电容C1的一端和所述第一电路输出端的负极相连，所述第一电容C1的另一端、第二开关管S2的输出端和第一电路输出端的正极相连，第二开关管S2的输入端、第一电感L1的另一端和第二半导体器件D2的输入端相连，所述第二半导体器件D2的输入端与第一电感L1的另一端和第二开关管S2的输入端相连，所述第一电路输入端的负极与第二半导体器件D2的输出端相连；所述第二电路输入端的正极和第三开关管S3的输入端相连，所述第二电路输入端的负极、第二电感L2的一端、第二电容C2的一端和第二电路的输出端的正极相连，所述第二开关管S2的输出端、第三半导体器件D3的输入端和第二电容C2的另一端、第二电路的输出端的负极相连，所述第三开关管S3的输出端与第一电感L1的另一端和第三半导体器件D3的输出端相连；所述第一电路和第二电路的输入端正极相连作为高增益直流变换器的输入端的正极，所述第一电路和第二电路的输入端负极相连作为高增益直流变换器的输入端的负极，所述第一电路输出端的负极作为高增益直流变换器的输出端的负极，所述第一电路输出端的正极与所述第二电路输出端的负极相连，所述第二电路输出端的正极作为高增益直流变换器的输出端的正极。3.根据权利要求2所述的一种高增益直流变换器，其特征在于，所述第一电容C1和第二电容C2是有极电容，所述第一电容C1的正极、第二电容C2的负极、第二开关管S2的输出端和第三半导体器件D2的输入端相连，所述第一电容C1的负极、第一半导体器件D1的输入端和所述直流变换器输出端的负极相连，所述第二电容C2的正极、第二电感L2的一端和所述直流变换器输出端的正极相连。4.根据权利要求2所述的一种高增益直流变换器，其特征在于，所述第一开关管S1、第二开关管S2和第三开关管S3均为N型MOS管，所述第一开关管S1、第二开关管S2和第三开关管S3的漏极为输入端，源极为输出端。5.根据权利要求2所述的一种高增益直流变换器，其特征在于，所述第一电路包括至少两个次级第一电路，每个次级第一电路均包括第一开关管S1、第一半导体器件D1、第二开关管S2、第二半导体器件D2、第一电感L1和第一电容C1，各...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡东林，林春木，林仁杰，陈群静，彭金融，王善渊，林秀旋，郑昕颖，陈俊鸿，林昱达，李学太，陈永往，
申请(专利权)人：国网福建省电力有限公司晋江市供电公司，
类型：发明
国别省市：