[实用新型]一种采用开关电感和电压举升技术的准Z源变换器

说明书

技术领域

本实用新型涉及DC/DC变换器领域，具体涉及一种采用开关电感和电压 举升技术的准Z源变换器。

背景技术

近年来，随着石油、煤炭等化石能源的日益枯竭，世界各国都在大力开 发新型可再生清洁能源，如太阳能、燃料电池和风能等。而可再生能源发电 系统通常需要具有较强升压能力的直流功率变换器，将从可再生能源中获得 的低压直流电(18～50V)转换为足够高的直流电压(200～400V)，然后再进 行逆变以并网发电。但许多升压DC/DC变换器受到寄生参数、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；又如双开关电感型 准Z源变换器，其电压增益为(1+D)/(1-3D)，较Boost变换器有了很大的提 高，但仍有提升的空间。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的不足，提出一种采用开关电 感和电压举升技术的准Z源变换器。

本实用新型电路中具体包括直流输入电源V_in、第一二极管、第一电感、 第二二极管、第二电感、第三二极管、第二电容、第四二极管、第一电容、 第五二极管、第三电容、第三电感、第四电感、第六二极管、开关管、第七 二极管、输出电容和负载。

本实用新型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 第一二极管的阳极和第一电感的一端连接。所述的第一二极管的阴极与第二 二极管的阴极和第二电感的一端连接。所述的第二二极管的阳极与第一电感 的另外一端和第三二极管的阳极连接。所述的第二电感的另外一端与第三二 极管的阴极、第二电容的一端和第四二极管的阳极连接。所述的第四二极管 的阴极与第一电容的一端、第五二极管的阳极和第三电感的一端连接。所述 的第五二极管的阴极与第三电容的一端和第四电感的一端连接。所述的第三 电容的另外一端与第三电感的另外一端和第六二极管的阳极连接。所述的第 六二极管的阴极与第四电感的另外一端、第二电容的另外一端、开关管的漏 极和第七二极管的阳极连接。所述的第七二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 负极与第一电容的另外一端、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，本实用新型电路具有的优势为：相比于传统的Boost变换器(其输出电压为)和双开关电感型准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，本实用新型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，因此本实用新型电路具有很广泛的应用前景。

附图说明

图1为一种采用开关电感和电压举升技术的准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和双开关电感型准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

为以下结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细的描述说明，但本实 用新型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。