一种软开关高增益DC-DC拓扑电路及控制方法技术

本发明专利技术公开了一种软开关高增益DC

【技术实现步骤摘要】
一种软开关高增益DC
‑
DC拓扑电路及控制方法


[0001]本专利技术属于直流拓扑
，具体涉及一种软开关高增益DC
‑
DC拓扑电路及控制方法。

技术介绍

[0002]高增益DC
‑
DC开关拓扑在可再生能源发电、气体放电、绝缘检测等现代工业领域得到了广泛应用。传统的非隔离型升压电路主要有Boost电路和Buck
‑
Boost电路，这两种拓扑的升压比往往不能超过8倍，而便携式气体放电检测等应用领域往往需要拓扑实现上百倍的电压增益，如果将二者用于气体放电电源，那么它们需要工作在极高的占空比下，这会将导致电路的寄生损耗相当严重。同时，由于开关器件工作在极高占空比下，其自身的导通损耗将会增大，所承受的电压应力将会更高。

技术实现思路

[0003]为了获取更高的电压增益、改善拓扑的性能，降低开关管电压应力，本专利技术提供一种软开关高增益DC
‑
DC拓扑电路及控制方法。
[0004]本专利技术的一种软开关高增益DC/>‑
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种软开关高增益DC
‑
DC拓扑电路，其特征在于，包括输入电容C
in
、由开关模块组成的前级电路、由倍压模块组成的后级电路、输出电容C
o
和负载R
load
；其中，开关模块分为三种结构，即结构a、b、c；倍压模块由倍增电容C
i
，i∈[1,6]和倍增二极管Di，i∈[1,6]组成，具体的电气连接关系为：倍压电路C1一端连接至变压器T1副边绕组同名端，另一端与D1阴极、D2阳极和C3一端相连，作为第一连接端；D1阳极同C2一端接至变压器T1副边绕组非同名端，构成功率地；C2另一端与D2阴极相连，作为第二连接端；C3另一端与D3阴极、D4阳极和C5一端相连，作为第三连接端；D3阳极同C4一端接至第二连接端；C4另一端与D4阴极相连，作为第四连接端；C5另一端与D5阴极、D6阳极相连，作为第五连接端；D5阳极同C6一端接至第四连接端；C6另一端与D6阴极相连，作为第六连接端；输出电容C
o
并接于第六连接端和变压器T1副边绕组非同名端之间；分压电阻器R1和R2串联，二者上端接至第六连接端，下端接至接地端；二者串联端口接至运算放大器EA1的反相输入端；输出负载R
load
与采样电阻R
s
串联；其中，输出负载R
load
另一端接至第六连接端，采样电阻R
s
另一端接至变压器T1副边绕组非同名端；二者串联端口与运算放大器EA2的反向输入端相连；控制回路由分压电阻器R1和R2、电流采样电阻R
S
、运算放大器EA1、运算放大器EA2、隔离光耦以及主控制芯片组成，具体的连接方式为：运算放大器EA1的输出端与二极管D
C1
的阴极相连，EA2的输出端与二极管D
C2
的阴极相连，二极管D
C1
与D
C2
的阳极与隔离光耦的输入端相连，光耦输出端与主控制芯片电压比较器COMP的反向输入端相连，与其正向输入端的锯齿波信号比较以生成驱动开关管S1和S2的方波信号；控制回路具体控制过程为：分压电阻器R1和R2，用于对高直流输出电压进行分压，所得分压信号v
rs1
被送进运算放大器EA1的反相输入端，并与运算放大器EA1同向输入端的参考电压V
ref1
经过PI补偿生成误差信号v
e1
，该误差信号通过隔离光耦送入主控制芯片电压比较器COMP的反向输入端，与其同相输入端的锯齿波信号比较生成复位信号v
re
以控制开关管S1的开断，从而实现输出电压为V
ref1
/k1的恒压控制，其中k1为输出电压的采样率；电流采样电阻R
S
，用于采集输出电流信...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘雪山，多佳琦，包鹏，周群，贺明智，雷昆，郭杨，李梦，叶洪铖，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：