本發(fā)明涉及直流變換器技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種開關(guān)電感電容組和單元增壓高電壓增益直流變換器。

背景技術(shù)：

在光伏電池或燃料電池等發(fā)電系統(tǒng)中，將較低的電池電壓高效轉(zhuǎn)換成可供并網(wǎng)逆變器應(yīng)用的母線電壓，是提高發(fā)電系統(tǒng)轉(zhuǎn)換效率和結(jié)構(gòu)靈活性的關(guān)鍵技術(shù)。目前普遍采用基本boost變換器實現(xiàn)電池的低壓直流到高壓母線直流的前級變換。對于基本boost變換器，當(dāng)工作占空比d趨近于1時，其電壓增益在理論上趨于無窮大，但在實際工程應(yīng)用中受限于開關(guān)管及二極管的電壓、電流應(yīng)力，受限于開關(guān)損耗、二極管反向恢復(fù)損耗，受限于抗輸入電壓擾動能力及動態(tài)性能等因素根本無法實現(xiàn)較高的電壓增益。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明實施例提供了一種開關(guān)電感電容組和單元增壓高電壓增益直流變換器，可以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題。

一種開關(guān)電感電容組和單元增壓高電壓增益直流變換器，所述變換器包括一個磁集成開關(guān)電感電容組合單元，所述磁集成開關(guān)電感電容組合單元中耦合電感第一繞組l1的一端與二極管d2陽極相連，另一端與二極管d1陽極以及電容c1的一端相連；耦合電感第二繞組l2的一端與二極管d2陰極以及電容c1的另一端相連，另一端與二極管d1陰極相連，二極管d2陽極為磁集成開關(guān)電感電容組合單元的電流輸入端a，二極管d1陰極為磁集成開關(guān)電感電容組合單元的電流輸出端子b；所述磁集成開關(guān)電感電容組合單元的電流輸入端a與電源ui正極相連，電流輸出端b與功率開關(guān)管s的漏極以及二極管d3的陽極相連，二極管d3的陰極與電容c2的一端相連，電容c2的另一端及功率開關(guān)管s的源極與電源ui的負極相連。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點：

通過磁集成技術(shù)減小直流升壓變換器的輸入電流紋波，使磁性器件由2個變成1個，減小了磁性器件體積，提高了功率變換器功率密度；使用開關(guān)電感電容組合提高了變換器的電壓增益。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是一種磁集成開關(guān)電感電容組合單元的電路結(jié)構(gòu)；

圖2是本發(fā)明實施例提供的一種開關(guān)電感電容組和單元增壓高電壓增益直流變換器的電路結(jié)構(gòu)。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

參照圖1和圖2，本發(fā)明實施例提供了一種開關(guān)電感電容組和單元增壓高電壓增益直流變換器，包括一個磁集成開關(guān)電感電容組合單元，所述磁集成開關(guān)電感電容組合單元中耦合電感第一繞組l1的一端與二極管d2陽極相連，另一端與二極管d1陽極以及電容c1的一端相連；耦合電感第二繞組l2的一端與二極管d2陰極以及電容c1的另一端相連，另一端與二極管d1陰極相連。耦合電感的兩個繞組正向耦合，電容c1的兩端分別與耦合電感兩個繞組的異名端相連。二極管d2陽極為磁集成開關(guān)電感電容組合單元的電流輸入端a，二極管d1陰極為磁集成開關(guān)電感電容組合單元的電流輸出端子b。

所述磁集成開關(guān)電感電容組合單元在二極管d1和d2導(dǎo)通時，耦合電感第一繞組l1和第二繞組l2存儲能量，電容c1充電；二極管d1和d2截止時，耦合電感第一繞組l1和第二繞組l2釋放能量，電容c1放電。

參見圖2，本發(fā)明實施例中的變換器中磁集成開關(guān)電感電容組合單元的電流輸入端a與電源ui正極相連，電流輸出端b與功率開關(guān)管s的漏極以及二極管d3的陽極相連，二極管d3的陰極與電容c2的一端相連，電容c2的另一端及功率開關(guān)管s的源極與電源ui的負極相連，電阻r為負載。

所述變換器工作時，在功率開關(guān)管s的柵極施加觸發(fā)脈沖，功率開關(guān)管s導(dǎo)通時，耦合電感第一繞組l1通過二極管d1存儲能量，耦合電感第二繞組l2通過二極管d2存儲能量，電容c1通過二極管d1和d2充電，二極管d3截止，電容c2為負載供電。功率開關(guān)管s關(guān)斷時，二極管d1和d2截止，耦合電感第一繞組l1和l2通過電容c1釋放能量，電容c1放電，二極管d3導(dǎo)通；在功率開關(guān)管s關(guān)斷時，耦合電感第一繞組l1、第二繞組l2和電容c1為串聯(lián)狀態(tài)，其上電壓極性與電源電壓ui同向，電源電壓ui與耦合電感第一繞組l1、第二繞組l2和電容c1上電壓正向疊加通過二極管d3為負載供電，達到增壓目的。

盡管已描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，但本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員一旦得知了基本創(chuàng)造性概念，則可對這些實施例作出另外的變更和修改。所以，所附權(quán)利要求意欲解釋為包括優(yōu)選實施例以及落入本發(fā)明范圍的所有變更和修改。

顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本發(fā)明進行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種開關(guān)電感電容組和單元增壓高電壓增益直流變換器，涉及直流變換器技術(shù)領(lǐng)域，通過磁集成技術(shù)減小直流升壓變換器的輸入電流紋波，使磁性器件由2個變成1個，減小了磁性器件體積，提高了功率變換器功率密度；使用開關(guān)電感電容組合提高了變換器的電壓增益。

技術(shù)研發(fā)人員：李洪珠;李洪璠;李洪亮
受保護的技術(shù)使用者：遼寧工程技術(shù)大學(xué);三亞學(xué)院
技術(shù)研發(fā)日：2017.05.09
技術(shù)公布日：2017.07.28