[发明专利]一种开关电感电容组和单元增压高电压增益直流变换器

说明书

技术领域

本发明涉及直流变换器技术领域，特别是涉及一种开关电感电容组和单元增压高电压增益直流变换器。

背景技术

在光伏电池或燃料电池等发电系统中，将较低的电池电压高效转换成可供并网逆变器应用的母线电压，是提高发电系统转换效率和结构灵活性的关键技术。目前普遍采用基本Boost变换器实现电池的低压直流到高压母线直流的前级变换。对于基本Boost变换器，当工作占空比D趋近于1时，其电压增益在理论上趋于无穷大，但在实际工程应用中受限于开关管及二极管的电压、电流应力，受限于开关损耗、二极管反向恢复损耗，受限于抗输入电压扰动能力及动态性能等因素根本无法实现较高的电压增益。

发明内容

本发明实施例提供了一种开关电感电容组和单元增压高电压增益直流变换器，可以解决现有技术中存在的问题。

一种开关电感电容组和单元增压高电压增益直流变换器，所述变换器包括一个磁集成开关电感电容组合单元，所述磁集成开关电感电容组合单元中耦合电感第一绕组L₁的一端与二极管D₂阳极相连，另一端与二极管D₁阳极以及电容C₁的一端相连；耦合电感第二绕组L₂的一端与二极管D₂阴极以及电容C₁的另一端相连，另一端与二极管D₁阴极相连，二极管D₂阳极为磁集成开关电感电容组合单元的电流输入端a，二极管D₁阴极为磁集成开关电感电容组合单元的电流输出端子b；所述磁集成开关电感电容组合单元的电流输入端a与电源U_i正极相连，电流输出端b与功率开关管S的漏极以及二极管D₃的阳极相连，二极管D₃的阴极与电容C₂的一端相连，电容C₂的另一端及功率开关管S的源极与电源U_i的负极相连。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

通过磁集成技术减小直流升压变换器的输入电流纹波，使磁性器件由2个变成1个，减小了磁性器件体积，提高了功率变换器功率密度；使用开关电感电容组合提高了变换器的电压增益。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是一种磁集成开关电感电容组合单元的电路结构；

图2是本发明实施例提供的一种开关电感电容组和单元增压高电压增益直流变换器的电路结构。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参照图1和图2，本发明实施例提供了一种开关电感电容组和单元增压高电压增益直流变换器，包括一个磁集成开关电感电容组合单元，所述磁集成开关电感电容组合单元中耦合电感第一绕组L₁的一端与二极管D₂阳极相连，另一端与二极管D₁阳极以及电容C₁的一端相连；耦合电感第二绕组L₂的一端与二极管D₂阴极以及电容C₁的另一端相连，另一端与二极管D₁阴极相连。耦合电感的两个绕组正向耦合，电容C₁的两端分别与耦合电感两个绕组的异名端相连。二极管D₂阳极为磁集成开关电感电容组合单元的电流输入端a，二极管D₁阴极为磁集成开关电感电容组合单元的电流输出端子b。