[发明专利]一种高增益电压举升型准Z源变换器

说明书

技术领域

本发明涉及DC/DC变换器领域，具体涉及一种高增益电压举升型准Z源 变换器。

背景技术

在能源枯竭与环境污染日益严重的今天，太阳能作为可再生清洁能源， 日益受到国际社会的广泛关注。太阳能光伏发电已经成为当今利用太阳能的 最主要方式之一。光伏阵列电池的输出电压等级较低，不能满足现有用电设 备的供电要求，也不能满足并网的要求，因此光伏阵列电池的输出电压必须 经过DC/DC变换器升压后才能使用。截至目前，已经出现了多种高增益的 DC/DC变换器，但许多升压DC/DC变换器受到占空比、生热和损耗的限制， 无法实现大幅度的升压，如Boost变换器，其电压增益为1/(1-D)，D为占空 比，但由于寄生参数的影响，其增益受到限制；又如电压举升型准Z源变换 器，其电压增益为2/(1-3D)，较Boost变换器有了很大的提高，但仍有提升 的空间。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提出一种高增益电压举升 型准Z源变换器。

本发明电路中具体包括直流输入电源V_in、第一电感、第一电容、第一二 极管、第二电容、第二电感、第二二极管、第三电容、第四电容、第三二极 管、第三电感、第五电容、第四电感、第四二极管、开关管、第五二极管、 输出电容和负载。

本发明电路具体的连接方式为：所述的直流输入电源V_in的正极与第一 电感的一端和第一电容的一端连接。所述的第一电感的另外一端与第一二极 管的阳极和第二电容的一端连接。所述的第一二极管的阴极与第一电容的另 外一端和第二电感的一端连接。所述的第二电容的另外一端与第二电感的另 外一端、第二二极管的阳极和第四电容的一端连接。所述的第二二极管的阴 极与第三电容的一端、第三二极管的阳极和第三电感的一端连接。所述的第 三二极管的阴极与第五电容的一端和第四电感的一端连接。所述的第五电容 的另外一端与第三电感的另外一端和第四二极管的阳极连接。所述的第四电 感的另外一端与第四二极管的阴极、第四电容的另外一端、开关管的漏极和 第五二极管的阳极连接。所述的第五二极管的阴极与输出电容的一端和负载 的一端连接。所述的输出电容与负载并联。所述的直流输入电源V_in的负极 与第三电容的另外一端、开关管的源极、输出电容的另外一端和负载的另外 一端连接。

与现有技术相比，本发明电路具有的优势为：相比于传统的Boost变换器(其输出电压为)和电压举升型准Z源变换器(其输出电压为)等DC/DC变换器，在相同的占空比和输入电压的情况下，具有更高的输出电压，输出电压为在相同的输入电压和输出电压条件下，本发明电路只需要较小的占空比就可以将低等级电压升至高等级的电压，而且输入输出共地等，因此本发明电路具有很广泛的应用前景。

附图说明

图1为一种高增益电压举升型准Z源变换器结构图。

图2为一个开关周期主要元件的电压电流波形图。

图3a、图3b为一个开关周期内电路模态图。

图4为提出的电路、Boost和电压举升型准Z源变换器的增益V_out/V_in随占空 比D变化的波形图。

具体实施方式

以下结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述说明，但本发明的实 施方式不限于此。需指出的是，以下若有未特别详细说明之过程或参数，均是 本领域技术人员可参照现有技术理解或实现的。