[发明专利]一种低纹波双输出非隔离升压直流变换器及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种低纹波非隔离双输出升压直流变换器及其控制方法，属于电力电子变换器技术领域。 

背景技术

升压型直流变换器广泛应用于输入电压低于输出电压的应用场合。传统的Boost变换器是最基本的、也是最常用的一种非隔离型升压直流变换器，其结构简单、控制方便，但其存在输出电流断续的缺点，不满足低电压/电流纹波应用场合的需求。为了获得平滑的输出电压/电流，传统Boost变换器的输出端需要配备大容量的电解电容，或者在输出端再额外增加一级LC滤波器，不仅增加了变换器的体积、重量和成本，同时降低了变换器的可靠性。 

此外，在航空航天供电系统等复杂的电力电子系统中，通常需要同时提供多种电压等级的输出电压，因此需要采用多个独立的电力电子变换器。如果能够将多个电力电子变换器加以集成，构成集成的多输出变换器，则可以有效提高系统的功率密度、降低系统的体积、重量和成本。 

发明内容

发明目的： 

本发明针对现有技术的不足，提供一种低纹波非隔离双输出升压直流变换器及其控制方法。 

技术方案： 

本发明为实现上述发明目的采用如下技术方案： 

所述低纹波非隔离双输出升压直流变换器由输入源(U_in)、第一开关管(S₁)、第二开关管(S₂)、第一二极管(D₁)、第二二极管(D₂)、第一电感(L₁)、第二电感(L₂)、第三电感(L₃)、第一电容(C₁)、第二电容(C₂)、第一输出滤波电容(C_o1)、第二输出滤波电容(C_o2)、第一负载(R_o1)和第二负载(R_o2)构成，其中，输入源(U_in)的正极连于第一电感(L₁)的一端和第二电感(L₂)的一端，第一电感(L₁)的另一端分别连于第一开关管(S₁)的漏极和第一二极管(D₁)的阳极，第一开关管(S₁)的源极分别连于第二开关管(S₂)的源极、第一电容(C₁)的一端、第二电容(C₂)的一端和第三电感(L₃)的一端，第一二极管(D₁)的阴极分别连于第一电容(C₁)的另一端、第一输出滤波电容(C_o1)的一端和第一负载(R_o1)的一端，第一输出滤波电容(C_o1)的另一端分别连于第一负载(R_o1)的另一端、第二输出滤波电容(C_o2)的一端、第二负载(R_o2)的一端、第三电感(L₃)的另一端以及输入源(U_in)的负极，第二输出滤波电容(C_o2)的另一端分别连于第二负载(R_o2)的另一端、第二电容(C₂)的另一端以及第二二极管(D₂)的阴极，第二二极管(D₂)的阳极分别连于第二开关管(S₂)的漏极和第二电感(L₂)的另一端。 

所述低纹波非隔离双输出升压直流变换器的控制方法：所述第一开关管(S₁)和第二开关管(S₂)的开关频率相同，通过调节第一开关管(S₁)的占空比来实现第一负载(R_o1)两端电压和电流的控制，通过调节第二开关管(S₂)的占空比来实现第二负载(R_o2)两端电压和电流的控制，在每个开关周期，第一开关管(S₁)的导通时刻和第二开关管(S₂)的导通时刻始终错开半个开关周期。 

本发明具有如下技术效果： 

(1)输入和输出电流均连续，可以满足低电压/电流纹波应用场合的需求； 

(2)能够同时提供两路独立的电压输出，两路电压独立可控、控制方便； 

(3)结构简单、成本低、功率密度高。