一种低二极管电压应力升压变换器及供电系统技术方案

本发明专利技术涉及一种低二极管电压应力升压变换器，包括移相全桥电路和倍压整流电路，移相全桥电路通过变压器T与倍压整流电路连接；移相全桥电路通过控制多组MOS管的开关顺序，使其交替在零电压下导通，以进行功率调节；倍压整流电路将变压器输出的交流电进行整流，在不受变压器变比限制情况下，成倍升高输出交流电压。本发明专利技术通过移相全桥拓扑，调节移向比，实现输出电压控制。输出电压控制。输出电压控制。

【技术实现步骤摘要】
一种低二极管电压应力升压变换器及供电系统


[0001]本专利技术涉及一种低二极管电压应力升压变换器，属于电力电子直流变换器领域。

技术介绍

[0002]在光伏发电、燃料电池、低压电池储能等应用中，均需要用到高增益的升压直流变换器，以实现低压电源到高压母线的变换。且出于安全的考虑，通常利用变压器用于实现低压侧和高压侧的隔离。除了要保证安全，在设计这类高增益升压直流变换器时，还需要考虑高效率、低成本、长寿命和高可靠性等诸多方面的因素。
[0003]对于传统的隔离型直流变换器而言，若想要实现高增益的升压功能，可以通过增大变压器副边绕组和原边绕组的匝比来实现。但是当变换器的所需的电压增益过高(如大于20倍)，则变压器副边绕组的匝数将远大于原边绕组的匝数。这首先会增大所需变压器的体积、增加绕组绕制的难度。同时，这还将增大变压器的漏感，使得高压侧的开关器件在关断时候产生更严重的电压尖峰，从而提高了开关器件的电压应力、降低了系统的可靠性。
[0004]在高压低电流输出的应用场合，一般通过倍压整流拓扑减小变压器副边的绕组匝数。从而变压器仅需输出本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低二极管电压应力升压变换器，其特征在于，包括移相全桥电路、倍压整流电路和变压器T，移相全桥电路与倍压整流电路通过变压器T连接；移相全桥电路，通过控制多组MOS管的开关顺序，使其交替在零电压下导通，以进行功率调节；倍压整流电路，将变压器T输出的交流电进行整流，在不受变压器变比限制情况下，成倍升高输出交流电压。2.根据权利要求1所述的一种低二极管电压应力升压变换器，其特征在于，移相全桥电路包括多组以全桥拓扑方式连接的MOS管，两个MOS管为一组，同时导通或关断，通过控制不同组间MOS管在一个开关周期内的导通时间，调节输出电压相位，实现零电压导通，同时对输出功率大小进行调节。3.根据权利要求1所述的一种低二极管电压应力升压变换器，其特征在于，倍压整流电路包括上桥臂二极管、下桥臂二极管、均压辅助电路和储能电容，变压器T输出的交流电流入倍压整流电路，通过上桥臂二极管、下桥臂二极管、储能电容对交流电的整流以及储能，实现交流电压的泵升；均压辅助电路实现上桥臂二极管、下桥臂二极管中的电压平均分配。4.根据权利要求3所述的一种低二极管电压应力升压变换器，其特征在于，上桥臂二极管与变压器副边一端连接，且同时与下桥臂二极管连接；储能电容的中心连接点与副边另一端连接，且同时与上桥臂二极管、下桥臂二极管和负载电阻并联；均压辅助电路分别与上桥臂二极管、下桥臂二极管得中心连接点相连，且同时与变压器副边两端相连。5.根据权利要求2所述的一种低二极管电压应力升压变换器，其特征在于，移相全桥电路包括第一MOS管S1、第二MOS管S2、第三MOS管S3、第四MOS管S4、第一接入端IN1、第二接入端IN2和储能电感L；所述第一MOS管S1的漏极与第一接入端IN1和第三MOS管S3的漏极相连，第一MOS管S1的源极与第二MOS管S2的漏极和储能电感L的一端相连，储能电感L的另一端与变压器T的原边侧的一端相连，第二MOS管S2的源级与第二接入端IN2和第四MOS管S4的源级相连，第三MOS管S3的源级与第四MOS管S4的源级和变压器T原边侧的另一端相连。6.根据权利要求3或4所述的一种低二极管电压应力升压变换器，其特征在于，还包括负载R
L
，上桥臂二极管包括第一二极管D1、第二二极管D2；下桥臂二极管包括第三二极管D3、第四二极管D4；均压辅助电路包括第一辅助二极管D
a1
、第二辅助二极管D
a2
、第一辅助电容C
a1
、第二辅助电容C
a2
；储能电容包括第一输出储能电容C1、第二输出储能电容C2，所述第一二极管D1的阴极与第一输出储能电容C1的一端和负载R
L
的一端相连，第一二极管D1的阳极与第二二极管D2的阴极和第一辅助二极管D
a1
的阴极相连，第二二极管D2的阳极与变压器T副边侧的一端和第三二极管D3的阴极相连，第三二极管D3的阳极与第四二极管D4的阴极和第二辅助二极管D

【专利技术属性】
技术研发人员：徐墨尘，王磊，黄军，杨亚红，陈海涛，丁帅，苗伟童，王雨琛，
申请(专利权)人：上海空间电源研究所，
类型：发明
国别省市：