[发明专利]一种单级有源阻抗网络DC-DC变换器

说明书

本发明公开了一种单级有源阻抗网络DC‑DC变换器，包括：直流电源、第一电容、第二电容、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第五二极管、第六二极管、第一电感、第二电感、第一开关管模块和第二开关管模块。本发明中公开的单级有源阻抗网络DC‑DC变换器的增益为(1+D)/(1‑3D)，可以在较低的占空比下实现高增益，不存在传统的Boost变换器因为无法在高占空比下工作而无法实现高增益的问题，降低了开关管的导通损耗，提高了电路的效率，此外单级有源阻抗网络DC‑DC变换器中的两个开关管模块的开关信号相同，控制简单，且不需要级联实现高增益，降低了电路结构的复杂程度，解决了当前的高增益DC‑DC变换器成本高、效率低且控制复杂的技术问题。

技术领域

本发明涉及DC-DC变换器领域，尤其涉及一种单级有源阻抗网络DC-DC变换器。

背景技术

随着电力系统的发展，越来越多新能源系统接入到电网中，新能源系统尤其是光伏和燃料电池系统对电力电子技术的要求也越来越高。由于光伏和燃料电池单元有电压低的特点，往往需要很高增益的DC-DC变换器抬升电压后才能并入电网使用。

现有技术中采用的高增益DC-DC变换器往往使用级联型DC-DC变换器，该类变换器成本高、效率低且控制复杂，不利于新能源的有效利用。传统的级联型DC-DC变换器的结构图如图1所述，级联型电路需要两级甚至多级控制，控制复杂。

因此，导致了当前的高增益DC-DC变换器成本高、效率低且控制复杂的技术问题。

发明内容

本发明提供了一种单级有源阻抗网络DC-DC变换器，解决了当前的高增益DC-DC变换器成本高、效率低且控制复杂的技术问题。

本发明提供了一种单级有源阻抗网络DC-DC变换器，包括：直流电源、第一电容、第二电容、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第五二极管、第六二极管、第一电感、第二电感、第一开关管模块和第二开关管模块；

所述直流电源的正极分别与所述第一电感的第一端和所述第一二极管的阳极电连接；

所述第一电感的第二端分别与所述第二二极管的阳极和所述第三二极管的阳极电连接；

所述第一二极管的阴极分别与所述第二二极管的阴极和所述第二电感的第一端电连接；

所述第三二极管的阴极分别与所述第二电感的第二端、所述第四二极管的阳极、所述第二开关管模块的第一端和所述第二电容的第一端电连接，所述第三二极管、所述第二电感、所述第四二极管、所述第二开关管模块和所述第二电容的公共端与直流负载的第一端电连接；

所述第四二极管的阴极分别与所述第一开关管模块的第一端和所述第一电容的第一端电连接；

所述第二开关管模块的第二端分别与所述第一电容的第二端、所述第五二极管的阳极和所述第六二极管的阴极电连接；

所述第二电容的第二端与所述第六二极管的阳极电连接，所述第二电容和所述第六二极管的公共端与所述直流负载的第二端电连接；

所述直流电源的负极分别与所述第一开关管模块的第二端和第五二极管的阴极电连接。

优选地，所述第一电感和所述第二电感的电感值相等；

所述第一开关管模块和所述第二开关管模块同时开通或者同时关断。

优选地，所述第一开关管模块由一个开关管组成；

所述第二开关管模块由一个开关管组成。

优选地，所述第一开关管模块由至少两个开关管并联组成；

所述第二开关管模块由至少两个开关管并联组成。