System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 正比型耦合电感X源直流升压网络变换器及其控制方法技术_技高网

正比型耦合电感X源直流升压网络变换器及其控制方法技术

技术编号:41288414 阅读:5 留言:0更新日期:2024-05-11 09:37
本发明专利技术涉及一种正比型耦合电感X源直流升压网络变换器及其控制方法,属于电力电子变换器的技术领域。所述正比型耦合电感X源直流升压网络变换器包括直流电压源、两个耦合电感单元、两个辅助升压电容、X源结构。每个耦合电感为两绕组相连的耦合电感,X源结构由两个交叉的开关组成。所述正比型耦合电感X源直流升压网络变换器大大提升了电压增益,并且实现了连续的输入电流。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电力电子变换器,特别涉及一种正比型耦合电感x源直流升压网络变换器及其控制方法。


技术介绍

1、升压变换器广泛应用于分布式电源系统的前级变换器,实现升压功能。传统的升压变换器电路拓扑为boost电路,理论上boost电路的电压增益随着占空比的增加而增加,然而考虑到实际电路中的寄生等效串联阻抗,boost电路的实际增益并不总是随着占空比的增加而变大,因此其升压能力十分有限,并不适用于高增益直流功率变换场合,并且其开关电压与输出电压相同,使低导通电阻的功率开关无法使用,导致系统成本和损耗的增加。


技术实现思路

1、本专利技术所要解决的技术问题是针对上述
技术介绍
的不足,提出了正比型耦合电感x源直流升压网络变换器及其控制方法。

2、本专利技术通过以下技术方案实现:

3、本专利技术提出一种正比型耦合电感x源直流升压网络变换器,所述变换器包括直流电压源vin、输出电容co、电容c1、电容c2、耦合电感绕组n1、耦合电感绕组n2、耦合电感绕组n3、耦合电感绕组n4、输出二极管do、二极管d1、二极管d2和电阻r;

4、直流电压源vin的正极与功率开关s1的漏极、耦合电感绕组n1的正极相连;耦合电感n1的阴极与电容c1的阴极和二极管d1的正极连接;电容c1的正极与耦合电感绕组n2的正极相连;耦合电感绕组n2的阴极与二极管d1的正极、输出二极管do的正极以及功率开关s2的漏极相连接;功率开关s2的源极与耦合电感绕组n4的阴极、二极管d2的阴极、直流电压源vin的阴极相连;耦合电感绕组n4的正极与电容c2的正极相连;电容c2的阴极与二极管d2的正极和耦合电感绕组n3的阴极相连;耦合电感绕组n3的正极与功率开关s1的源极、输出电容co的阴极以及电阻r的一端相连;输出二极管do的阴极与输出电容co的正极以及电阻r的另一端相连。

5、本专利技术还提出一种正比型耦合电感x源直流升压网络变换器的控制方法,所述控制方法具体为,正比型耦合电感x源直流升压网络变换器控制信号vgs,其控制功率开关s1和s2的通断,两个耦合电感的绕组电流in1、in2、in3、in4,二极管d1的电压vd1,二极管d2的电压vd2,输出二极管do的电压vdo,功率开关s1、s2的电压vs1、vs2的波形,其工作过程分为2个开关模态,分别为开关模态1和开关模态2,具体描述如下:

6、开关模态1,对应时间段[t1,t2]:在此阶段,功率开关管s1和s2同时导通,直流电压vin通过二极管d1和功率开关管s2给耦合电感绕组n1充电,耦合电感绕组n2通过二极管d1给电容c1充电;直流电压通过二极管d2和功率开关管s1给耦合电感绕组n3充电,耦合电感绕组n4通过二极管d2给电容c2充电;输出二极管do反偏,输出电容co给负载电阻r独立供电,开关模态1结束;

7、开关模态2,对应时间段[t2,t3]:功率开关管s1和s2同时关断,二极管d1和d2关断,直流电压vin、电容c1和c2、两个耦合电感绕组n1、n2、n3和n4通过输出二极管do给负载r和输出电容co供电,当两个耦合电感绕组电流in1、in3降到最低时,开关模态2结束;

8、由上述分析可得增益表达式为:

9、

10、其中d为功率开关管s1和s2导通占空比,其工作范围为(0,1),两个耦合电感的匝数比分别为n21=n2:n1和n43=n4:n3。

11、本专利技术的有益效果是:

12、本专利技术提出的正比型耦合电感x源直流升压网络变换器机器控制方法,降低了系统成本并降低了系统的损耗,使输入电流是连续的,同时拥有较高的输出增益,并且功率开关电压较低,低于输出电压。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种正比型耦合电感X源直流升压网络变换器,其特征在于:所述变换器包括直流电压源Vin、输出电容Co、电容C1、电容C2、耦合电感绕组N1、耦合电感绕组N2、耦合电感绕组N3、耦合电感绕组N4、输出二极管Do、二极管D1、二极管D2和电阻R;

2.根据权利要求1所述一种正比型耦合电感X源直流升压网络变换器的控制方法,其特征在于,所述控制方法具体为,正比型耦合电感X源直流升压网络变换器控制信号Vgs,其控制功率开关S1和S2的通断,两个耦合电感的绕组电流iN1、iN2、iN3、iN4,二极管D1的电压VD1,二极管D2的电压VD2,输出二极管Do的电压VDo,功率开关S1、S2的电压VS1、VS2的波形,其工作过程分为2个开关模态,分别为开关模态1和开关模态2,具体描述如下:

【技术特征摘要】

1.一种正比型耦合电感x源直流升压网络变换器,其特征在于:所述变换器包括直流电压源vin、输出电容co、电容c1、电容c2、耦合电感绕组n1、耦合电感绕组n2、耦合电感绕组n3、耦合电感绕组n4、输出二极管do、二极管d1、二极管d2和电阻r;

2.根据权利要求1所述一种正比型耦合电感x源直流升压网络变换器的控制方法,其特征在于,所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:纪玉亮莫静山袁天清
申请(专利权)人:东北电力大学
类型:发明
国别省市:

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