[实用新型]一种输入相数可调的高增益DC/DC变换器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种直流-直流变换器，具体是一种输入相数可调的高增益DC/DC变换器。

背景技术

现有技术中，传统的交错并联升压变换器存在升压比较小、功率开关和二极管的电压应力过大等问题，在输入输出电压相差较大的场合难以胜任。而现有的高增益直流升压变换器也存在输入相数难以调节及均流难等问题，在大功率应用场合中的应用受到了限制，如光伏并网或海上风电中。目前，实现高增益变换器主要有三种：第一种，是利用开关电容在升压的同时降低功率器件的电压应力，如MMC技术，但该方法结构复杂，所需器件较多。第二种，是借助于变压器，在直流—直流的变换器中间加入一个高频变压器，通过增加变压器的变比来实现高增益，因此，该变换器由原来的直流—直流变为直流—交流—交流—直流变换器，降低了能量的转换效率。第三种，是利用耦合电感来实现高增益，但耦合电感的使用不仅会造成开关器件电压应力过高，而且会引起磁干扰，增加了变换器的工作损耗。同时，上述方案在实现高增益时还存在输入相数扩展难度大的问题，特别是各相输入电流之间均流难度大。

发明内容

为解决现有技术中高增益变换器输入相数难以扩展及均流难的问题，本实用新型提供一种输入相数可调的高增益DC/DC变换器，该变换器根据不用的应用场合，可以调整不同的输入相数，且每一路输入电流和输出电压均可控。与传统接入多个变换器的方式相比，大大的降低了成本。

本实用新型采取的技术方案为：

一种输入相数可调的高增益DC/DC变换器，该变换器包含m个输入相，n个增益单元，m个功率开关S₁、S₂...S_m，m个电感L₁、L₂...L_m，n(m-1)+1个电容C₀、C₁₁、C₁₂、C₁₃...C_n,m-1，n(m-1)+1个二极管D₀、D₁₁、D₁₂、D₁₃、D_n,m-1；

m输入相数中，

第一相中第一电感L₁的输入端接电源的正极，输出端接电容C₁₁的一端，在第一电感L₁和电容C₁₁的结点和电源的负极之间接第一功率开关S₁，第一功率开关S₁源极接电源的负极，第一功率开关S₁漏极与第一电感L₁和电容C₁₁的结点相连；

第二相中第二电感L₂的输入端接电源的正极，输出端接电容C₁₂的一端，在第二电感L₂和电容C₁₂的结点和电源的负极之间接第二功率开关S₂，第二功率开关S₂源极接电源的负极，第二功率开关S₂漏极与第二电感L₂和电容C₁₂的结点相连；

以此类推到第m-1相：

第m-1相中第m-1电感L_m-1的输入端接电源的正极，输出端接电容C_1，m-1的一端，在第m-1电感L_1，m-1和电容C_1，m-1的结点和电源的负极之间接第m-1功率开关S_m-1，第m-1功率开关S_m-1源极接电源的负极，第m-1功率开关S_m-1漏极与第m-1电感L_1，m-1和电容C_1，m-1的结点相连。

第m相中第m电感L_m的输入端接电源的正极，输出端接电容C_2,m-1的一端，在第m电感L_m和电容C_2，m-1的结点和电源的负极之间接第m功率开关S_m，第m功率开关S_m源极接电源的负极，第m功率开关S_m漏极与第m电感L_m和电容C_2，m-1的结点相连；

n增益单元中，