一种多端口输入非隔离型直流变换器及其控制方法技术

技术编号:40476077 阅读:30 留言:0更新日期:2024-02-26 19:12
本申请涉及一种多端口输入非隔离型直流变换器及其控制方法,包括升压子单元和整流储能单元,升压子单元由两个具有耦合电感的升压电路组成,整流储能单元用于将耦合电感的电压整流后为负载供电;本发明专利技术利用升压子单元中的两个耦合电感的第二线圈反向串联,并利用第一开关管和第二开关管的180°交错驱动使两个耦合电感工作于变压器耦合及电感储能/释能模式,进而实现正反激混合升压整流模式。相比传统的方法,本发明专利技术有效利用了漏感能量,并降低电路中二极管及开关管的电压应力,第一开关管及第二开关管工作于电流断续模式并无外围吸收,实现了升压高增益及高效率。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及电力电子及电池设备领域,具体涉及一种多端口输入非隔离型直流变换器及其控制方法


技术介绍

1、随着越来越多的低电压且较宽范围的输入电源产品被广泛应用使用,如用来给逆变器变换提供母线电压,例如12v~48vdc输入车载逆变器、20v~60vdc输入单板光伏逆变器或者微型逆变器、20v~60vdc输入低压电池包便携储能逆变器和2.5v~40v输入电池组串生产老化设备等,都是将较宽范围的低电压升压变换到逆变器母线电压360v~400vdc范围,升压比高达10~20倍。传统的非隔离型boost升压电路方案,按照理论计算开关占空比需要高达0.90以上甚至超过0.95才能实现如此高的增益,而升压电路在占空比过大后反而会负载能力降低以及损耗加大等问题,所以传统的升压电路已经无法满足该场景需要。

2、公告号为cn105515392b的专利文献公开了《一种直流-直流升压变换电路》,如图1所示,在第一boost功率电感l1储能后,通过第二boost功率电感l2与第一boost功率电感l1的耦合,使电感释能时每圈耦合电压下降,从而达到低占空比实现高升压比。本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种多端口输入非隔离型直流变换器,其特征在于,包括至少一个升压子单元和整流储能单元,所述升压子单元包括两个具有耦合电感的升压电路,第一升压电路和第二升压电路的结构相同,均包括直流电源、输入滤波电容、开关管、耦合电感和整流二极管,所述耦合电感具有两个线圈,第一线圈的两个端点分别记为端点1和端点2,第二线圈的两个端点分别记为端点3和端点4,所述直流电源的正极和输入滤波电容的一端与所述耦合电感的端点1连接,直流电源的负极和输入滤波电容的另一端与所述开关管的源极连接,所述开关管的漏极和整流二极管的阳极与所述耦合电感的端点2连接,两个直流电源的负极相连,并作为升压子单元的负输出端,两个整流二极...

【技术特征摘要】

1.一种多端口输入非隔离型直流变换器,其特征在于,包括至少一个升压子单元和整流储能单元,所述升压子单元包括两个具有耦合电感的升压电路,第一升压电路和第二升压电路的结构相同,均包括直流电源、输入滤波电容、开关管、耦合电感和整流二极管,所述耦合电感具有两个线圈,第一线圈的两个端点分别记为端点1和端点2,第二线圈的两个端点分别记为端点3和端点4,所述直流电源的正极和输入滤波电容的一端与所述耦合电感的端点1连接,直流电源的负极和输入滤波电容的另一端与所述开关管的源极连接,所述开关管的漏极和整流二极管的阳极与所述耦合电感的端点2连接,两个直流电源的负极相连,并作为升压子单元的负输出端,两个整流二极管的阴极相连,并作为升压子单元的第一输出端,第一升压电路中第一耦合电感的端点3与第二升压电路中第二耦合电感的端点4连接,第二耦合电感的端点3作为升压子单元的第二输出端,第一耦合电感的端点4作为升压子单元的第三输出端;每个升压子单元的负输出端和第一输出端分别相连,相邻两个升压子单元的第二输出端与第三输出端依次相连;

2.根据权利要求1所述的一种多端口输入非隔离型直流变换器,其特征在于,所述升压子单元中的整流二极管和所述整流储能单元中的第一整流二极管和第二整流二极管均可替换为具有反并联二极管的同步整流开关管。

3.根据权利要求1或2所述的一种多端口输入非隔离型直流变换器,其特征在于,所述耦合电感为具有气隙的可储能电感,所述两个线圈相互耦合,且第二线圈的匝数大于第一线圈的匝数。

4.根据权利要求3所述的一种多端口输入非隔离型直流变换器,其特征在于,所述升压子单元还包括电感,所述电感一端与第一耦合电感的端点4连接,另一端作为升压子单元的第三输出端;所述电感为两个耦合电感中两个线圈的漏感,或是外加感电,或是漏感和外加电感的组合。

5.根据权利要求4所述的一种多端口输入非隔离型直流变换器,其特征在于,所述升压子单元中两个升压电路的直流电源为等电压直流电源或非等电压直流电源,且两个直流电源的电压均小于等于整流储能单元的正输出端和负输出端之间的输出电压vo的二分...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈乾宏刘斌周思慧
申请(专利权)人:深圳市迪威电气有限公司
类型:发明
国别省市:

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