【技术实现步骤摘要】
本技术属于可再生能源发电，具体涉及一种高效升压dc-dc变换器。
技术介绍
1、传统能源如石油、煤、天然气等的存量有限，而且大量使用这些能源会造成环境问题，随着时间的推移，传统能源日益枯竭的问题越来越突出，为了解决这一问题，以燃料电池、光伏等为首的可再生新能源受到越来越多国内外学者的关注。但是，这些可再生能源的输出电压较低，通常低于50ｖ，这一低电压无法给并网逆变器或者负载直接使用，需要高增益直流变换器将其升压至一定的电压等级，而dc-dc变换器广泛用作光伏电池、燃料电池、混合动力电动车辆和不间断电源等应用中的接口设备。在各种类型的高升压转换器中，非隔离式dc-dc变换器由于其相对较小的尺寸、损耗和成本而受到了极大的关注。
2、传统的dc-dc升压变换器可以在占空比的极值下实现高电压增益。然而，在实践中，该变换器的电压增益受到占空比在附近的电感和电容的寄生分量的限制。此外，由于电源开关两端的高电压应力，该变换器的应用在较高的输出电压中受到限制。除此之外，还引入了许多使用不同升压技术的升压dc-dc变换器，包括电压倍增器（vm）、开关电容、开关电感级联连接，以获得高电压增益。然而，这些电路通常是在使用许多元件的硬切换条件下操作，从而损害其效率和功率密度。
技术实现思路
1、为克服上述现有技术的不足，本技术的目的在于提供一种高效升压dc-dc变换器，改进了上述现有技术中低电压增益、拓扑结构复杂、低应用效率等缺点。提出采用三绕组耦合电感和电压倍增电路实现高电压增益，所提拓扑具
2、为实现上述目的，本技术采用的技术方案是：一种高效升压dc-dc变换器，包括输入电压源vin、输入滤波电容cin、输出滤波电容c0、输入电感lin、功率开关s、三绕组耦合电感、励磁电感lm、漏感lk、钳位二极管dc、钳位电容cc、第一二极管d1、第二二极管d2、输出二极管d0、第一电容c1、第二电容c2以及第三电容c3；
3、输入电压源vin的正极与输入滤波电容cin的第一端和输入电感lin的第一端相连接；输入电压源vin的负极与输入滤波电容cin的第二端和功率开关s的源极相连接；输入电感lin的第二端与第一电容c1的第二端、功率开关s的漏极及钳位二极管dc的阳极相连接；第一电容c1的第一端与三绕组耦合电感的次级侧的第一端相连接；三绕组耦合电感的次级侧的第二端、第一二极管d1的阳极和三绕组耦合电感的三级侧的第一端与励磁电感lm的第二端和三绕组耦合电感的初级侧的第二端相连接；励磁电感lm的第一端和初级侧的第一端与漏感lk的第一端相连接；钳位二极管dc的阴极和钳位电容cc的第一端相连后再与漏感lk的第二端、第二电容c2的第二端相连接；第一二极管d1的阴极与第二电容c2的第一端相连后再与第二二极管d2的阳极相连接；三绕组耦合电感三级侧的第二端与第三电容c3的第二端相连接；第三电容c3的第一端与第二二极管d2的阴极和输出二极管d0的阳极相连接，输出二极管d0的阴极和输出滤波电容c0的第一端与负载相连接；
4、所述的输入电压源vin的负极与输入滤波电容cin的第二端、功率开关s的源极、钳位电容cc的第二端、输出滤波电容c0的第二端和负载均连接。
5、所述的输入电压源vin值为20v。
6、所述的功率开关s为耐压100v、型号为irfb4110、导通电阻为rds(on)=3.7mω的mosfet开关管。
7、所述的第一二极管d1为导通压降vf(max)=0.71v、型号为mur415的整流二极管；第二二极管d2和输出二极管d0均为导通压降vf(max)=0.71v、型号为mur420的整流二极管；钳位二极管dc为导通压降vf(max)=0.65v、型号为mbr1090的整流二极管。
8、所述的输入电感lin磁芯型号为t184-52，电感值为85uh；励磁电感lm电感值为200uh。
9、所述的第一电容c1、第二电容c2、第三电容c3、输入滤波电容cin、输出滤波电容c0、钳位电容cc其类型分别为mks、mks、mks、mkp、mkp、mpx，其容量分别为15uf、10uf、4.7uf、5.6uf、5.6uf、2.2uf，耐压值分别为100v、100v、160v、275v、275v、100v。
10、所述的三绕组耦合电感磁芯型号为ee42/21/20、变比n21:n31=0.61:0.63。
11、还包括电压传感器、dsp芯片和pwm控制器；
12、所述电压传感器的测量端连接负载两端，输出端依次连接dsp芯片和pwm控制器，pwm控制器上设置一个输出端，连接功率开关s的栅极，其开关频率为60khz，占空比不大于0.7。
13、所述的三绕组耦合电感，具有匝数比n1，n2和n3三相绕组。
14、本技术的有益效果是：
15、与现有技术相比，本技术一种新型高效升压dc-dc变换器，提出采用三绕组耦合电感（twci）和电压倍增电路（vm）实现高电压增益，使用较少的元件数量实现输入电流连续，具有低电流纹波，使其适合于可再生能源（res）的应用。此外，存在三个自由度（twci的匝数比和占空比）来更好地设计变换器，同时实现期望的性能（电压增益、效率和成本）。采用再生无源钳位电路回收漏电感中存储的能量，这有助于缓解开关电压应力，与传统的耦合电感变换器不同。在该电路中，耦合电感的寄生元件和中间电容器用于创建谐振回路以减少开关损耗。总的来说，所提出的变换器可以提供一个超高的电压转换比、连续输入电流、低电压应力、全软开关性能，和期望的能量转换效率。
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1.一种高效升压DC-DC变换器，其特征在于，包括输入电压源Vin、输入滤波电容Cin、输出滤波电容C0、输入电感Lin、功率开关S、三绕组耦合电感、励磁电感LM、漏感LK、钳位二极管Dc、钳位电容Cc、第一二极管D1、第二二极管D2、输出二极管D0、第一电容C1、第二电容C2以及第三电容C3；其特征在于，
2.根据权利要求1所述的一种高效升压DC-DC变换器，其特征在于，所述的输入电压源Vin的负极与输入滤波电容Cin的第二端、功率开关S的源极、钳位电容Cc的第二端、输出滤波电容C0的第二端和负载均连接。
3.根据权利要求1所述的一种高效升压DC-DC变换器，其特征在于，所述的输入电压源Vin值为20V。
4.根据权利要求1所述的一种高效升压DC-DC变换器，其特征在于，所述的功率开关S为耐压100V、型号为IRFB4110、导通电阻为RDS(on)=3.7mΩ的MOSFET开关管。
5.根据权利要求1所述的一种高效升压DC-DC变换器，其特征在于，所述的第一二极管D1为导通压降VF(Max)=0.71V、型号为MUR415的整流
6.根据权利要求1所述的一种高效升压DC-DC变换器，其特征在于，所述的输入电感Lin磁芯型号为T184-52，电感值为85uH；励磁电感LM电感值为200uH。
7.根据权利要求1所述的一种高效升压DC-DC变换器，其特征在于，所述的第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、输入滤波电容Cin、输出滤波电容C0、钳位电容Cc其类型分别为MKS、MKS、MKS、MKP、MKP、MPX，其容量分别为15uF、10uF、4.7uF、5.6uF、5.6uF、2.2uF，耐压值分别为100V、100V、160V、275V、275V、100V。
8.根据权利要求1所述的一种高效升压DC-DC变换器，其特征在于，所述的三绕组耦合电感磁芯型号为EE42/21/20、变比n21:n31=0.61:0.63。
9.根据权利要求1所述的一种高效升压DC-DC变换器，其特征在于，还包括电压传感器、DSP芯片和PWM控制器；
10.根据权利要求1或8所述的一种高效升压DC-DC变换器，其特征在于，所述的三绕组耦合电感，具有匝数比N1，N2和N3三相绕组。
...【技术特征摘要】
1.一种高效升压dc-dc变换器，其特征在于，包括输入电压源vin、输入滤波电容cin、输出滤波电容c0、输入电感lin、功率开关s、三绕组耦合电感、励磁电感lm、漏感lk、钳位二极管dc、钳位电容cc、第一二极管d1、第二二极管d2、输出二极管d0、第一电容c1、第二电容c2以及第三电容c3；其特征在于，
2.根据权利要求1所述的一种高效升压dc-dc变换器，其特征在于，所述的输入电压源vin的负极与输入滤波电容cin的第二端、功率开关s的源极、钳位电容cc的第二端、输出滤波电容c0的第二端和负载均连接。
3.根据权利要求1所述的一种高效升压dc-dc变换器，其特征在于，所述的输入电压源vin值为20v。
4.根据权利要求1所述的一种高效升压dc-dc变换器，其特征在于，所述的功率开关s为耐压100v、型号为irfb4110、导通电阻为rds(on)=3.7mω的mosfet开关管。
5.根据权利要求1所述的一种高效升压dc-dc变换器，其特征在于，所述的第一二极管d1为导通压降vf(max)=0.71v、型号为mur415的整流二极管；第二二极管d2和输出二极管d0均为导通压降vf(max)=0.71v、型号为mur420的整流二...
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