一种高增益隔离制造技术

本发明专利技术公开了一种高增益隔离

【技术实现步骤摘要】
一种高增益隔离H桥式软开关DC
‑
DC变换器


[0001]本专利技术涉及一种高增益隔离
H
桥式软开关
DC
‑
DC
变换器，属于
DC
‑
DC
变换设备

。

技术介绍

[0002]当下全球电力生产结构慢慢向可再生能源发电转型，例如太阳能发电，太阳能光伏发电板的输出电压较低，不能直接供电网使用，在能源转换时往往会面临输出电压不稳
、
升压比和效率较低的问题，为了解决上述问题，需要高增益
、
输出电压稳定的
DC
‑
DC
变换器
。
[0003]文献“MIAO, SHAN, LIU, WEI, GAO, JINFENG. Single
‑
Inductor Boost Converter With Ultrahigh Step
‑
Up Gain, Lower Switches Voltage Stress, Continuous Input Current, and Common Grounded Structure[J]. IEEE Transactions on Power Electronics,2021,36(7):7841
‑
7852. DOI:10.1109/TPEL.2020.3047660.”在
H
结构的开关上增加多个倍压整流模块，获得了较高的升压，但是电路没有实现软开关，在高频时，开关管和二极管上会产生开关损耗，造成功率的损耗
。
文献“KONSTANTINOS ZAOSKOUFIS, EMMANUEL C. TATAKIS. Isolated ZVS
‑
ZCS DC
–
DC High Step
‑
Up Converter With Low
‑
Ripple Input Current[J]. 2021,2(4):464
‑
480. DOI:10.1109/JESTIE.2021.3063913.”通过有源钳位电路和变压器一次侧漏感，实现了开关管的软开关，同时在变压器二次侧由于漏感的存在减小了二级管的开关损耗，从而提高了效率
。
但是有源钳位中的电容仅用来钳位，成本增加
。
文献“LEE, SIN
‑
WOO, DO, HYUN
‑
LARK. High Step
‑
Up Coupled
‑
Inductor Cascade Boost DC
‑
DC Converter With Lossless Passive Snubber[J]. IEEE Transactions on Industrial Electronics,2018,65(10):7753
‑
7761. DOI:10.1109/TIE.2018.2803731.
”ꢀ
采用无损无源缓冲电路，使变换器具有较高的电压增益和更高的功率效率，但是采用的电子器件较多，变换器功率密度低，成本较高
。
文献“He L Z, Zheng Z P, and Guo D. High step
‑
up DC
–
DC converter with active soft
‑
switching and voltage
‑
clamping for renewable energy systems[J]. IEEE Transactions on Power Electronics, 2018, 33(11): 9496
‑
9505.”虽然通过耦合电感和有源钳位实现了开关管的软开关，但是由于其将输入电感替换为了耦合电感，导致了输入电流不连续，限制了变换器的使用场合
。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种高增益隔离
H
桥式软开关
DC
‑
DC
变换器，解决现有的
DC
‑
DC
变换器存在开关功耗高
、
成本高以及输入电流不连续的技术问题
。
[0005]为达到上述目的，本专利技术是采用下述技术方案实现的：本专利技术提供了一种高增益隔离
H
桥式软开关
DC
‑
DC
变换器，包括直流输入电压源
、
储能电感
、
钳位单元
、
第二储能电容
、
双耦合绕组以及整流输出单元；所述钳位单元包括第
一开关管
、
第二开关管
、
第三开关管
、
第四开关管以及第一储能电容，所述第一储能电容一端连接至第一开关管和第四开关管的源极，另一端连接至第二开关管和第三开关管的漏极；所述双耦合绕组包括相互耦合的第一耦合电感和第二耦合电感；所述储能电感一端连接至直流输入电压源的正极，另一端连接至第一开关管的漏极
、
第三开关管的源极以及第二储能电容的正极，所述第二储能电容的负极连接至第一耦合电感的异名端，所述第一耦合电感的同名端连接至直流输入电压源的负极
、
第二开关管的源极以及第四开关管的漏极；所述整流输出单元包括第一二极管
、
第二二极管
、
第三储能电容以及第四储能电容，所述第一二极管的负极和第三储能电容的正极连接至负载的一端，所述第二二极管的正极和第四储能电容的负极连接至负载的另一端，所述第一二极管的正极和第二二极管的负极连接至第二耦合电感的异名端，所述第三储能电容的负极和第四储能电容的正极连接至第二耦合电感的同名端
。
[0006]可选的，所述第一开关管上还包括其第一体二极管和第一缓冲电容，所述第一体二极管的阳极和负极分别连接至所述第一开关管的源极和漏极，所述第一缓冲电容的负极和阳极分别连接至所述第一开关管的源极和漏极；所述第二开关管上还包括其第二体二极管和第二缓冲电容，所述第二体二极管的阳极和负极分别连接至所述第二开关管的源极和漏极，所述第二缓冲电容的负极和阳极分别连接至所述第二开关管的源极和漏极；所述第三开关管上还包括其第三体二极管和第三缓冲电容，所述第三体二极管的阳极和负极分别连接至所述第三开关管的源极和漏极，所述第三缓冲电容的负极和阳极分别连接至所述第三开关管的源极和漏极；所述第四开关管上还包括其第四体二极管和第四缓冲电容，所述第四体二极管的阳极和负极分别连接至所述第四开关管的源极和漏极，所述第四缓冲电容的负极和阳极分别连接至所述第四开关管的源极和漏极
。
[00本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种高增益隔离
H
桥式软开关
DC
‑
DC
变换器，其特征在于，包括直流输入电压源
、
储能电感
、
钳位单元
、
第二储能电容
、
双耦合绕组以及整流输出单元；所述钳位单元包括第一开关管
、
第二开关管
、
第三开关管
、
第四开关管以及第一储能电容，所述第一储能电容一端连接至第一开关管和第四开关管的源极，另一端连接至第二开关管和第三开关管的漏极；所述双耦合绕组包括相互耦合的第一耦合电感和第二耦合电感；所述储能电感一端连接至直流输入电压源的正极，另一端连接至第一开关管的漏极
、
第三开关管的源极以及第二储能电容的正极，所述第二储能电容的负极连接至第一耦合电感的异名端，所述第一耦合电感的同名端连接至直流输入电压源的负极
、
第二开关管的源极以及第四开关管的漏极；所述整流输出单元包括第一二极管
、
第二二极管
、
第三储能电容以及第四储能电容，所述第一二极管的负极和第三储能电容的正极连接至负载的一端，所述第二二极管的正极和第四储能电容的负极连接至负载的另一端，所述第一二极管的正极和第二二极管的负极连接至第二耦合电感的异名端，所述第三储能电容的负极和第四储能电容的正极连接至第二耦合电感的同名端
。2.
根据权利要求1所述的高增益隔离
H
桥式软开关
DC
‑
DC
变换器，其特征在于，所述第一开关管上还包括其第一体二极管和第一缓冲电容，所述第一体二极管的阳极和负极分别连接至所述第一开关管的源极和漏极，所述第一缓冲电容的负极和阳极分别连接至所述第一开关管的源极和漏极；所述第二开关管上还包括其第二体二极管和第二缓冲电容，所述第二体二极管的阳极和负极分别连接至所述第二开关管的源极和漏极，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁新平，严智强，张鹏程，戴万宜，蒋凯新，张春林，
申请(专利权)人：南京信息工程大学，
类型：发明
国别省市：