[发明专利]一种燃料电池用交错并联型DC-DC变换器

说明书

本发明公开了一种燃料电池用交错并联型DC‑DC变换器，本发明融合了交错并联的电路结构，可以有效地降低输入侧的电流纹波，可以提高燃料电池系统的工作寿命，同时，本发明采用了BOOST结构的交错并联结构，还可以提高变换器的电压增益；本发明融合了不对称升压单元和级联型升压结构，在不增加开关管数量的基础上，有效地提高了电压增益，而且开关管和输出整流二极管的电应力不会受到影响；本发明采用了耦合电感的结构，在提高变换器的电压增益的基础上，也使得电压增益更加灵活，应用场合更加多样。选用双绕组的耦合电感不仅降低了手工绕制的制作难度，还避免了交错并联的两路电流产生耦合。

技术领域

本发明涉及升压变换器，特别是涉及一种燃料电池用交错并联型DC-DC变换器。

背景技术

随着传统化石能源的日趋枯竭和人类生存环境的日益恶化，清洁型的可再生能源的发展已经到了迫在眉睫的地步，世界各国都在致力于研究和开发新能源的应用，其中太阳能和风能已经得到了较为广泛的应用。不过对于这些系统，如何并网运行、满足电网中的高电压需要仍然是最重要的问题。目前，大量的升压转换器被开发出来满足这些应用，在不同的转换器中，传统的BOOST变换器理论上可以通过提高占空比来提高电压增益。但是实际应用中，由于寄生参数的限制，无法实现非常高的电压增益。若采用级联型的拓扑结构，器件数量增加所带来的效率不高的问题又会凸显。

发明内容

发明目的：本发明的目的是提供一种能够提高效率和增益比的燃料电池用交错并联型DC/DC变换器。

技术方案：为达到此目的，本发明采用以下技术方案：

本发明所述的一种燃料电池用交错并联型DC-DC变换器，包括输入电源V_in，输入电源V_in的正极分别连接第一耦合电感原边绕组L₁的一端和第二耦合电感原边绕组L₂的一端，第一耦合电感原边绕组L₁的另一端分别连接开关管S₁的漏极和续流二极管D₁的阳极，第二耦合电感原边绕组L₂的另一端分别连接开关管S₂的漏极和续流二极管D₂的阳极，续流二极管D₂的阴极分别连接电容C₁的一端、电容C₂的一端、续流二极管D₁的阴极和第二耦合电感副边绕组L₄的一端，第二耦合电感副边绕组L₄的另一端连接第一耦合电感副边绕组L₃的一端，第一耦合电感副边绕组L₃的另一端分别连接电容C₃的一端和续流二极管D₃的阳极，电容C₂的另一端分别连接续流二极管D₃的阴极和续流二极管D₄的阳极，续流二极管D₄的阴极分别连接电容C₃的另一端和输出整流二极管D_o的阳极，输出整流二极管D_o的阴极分别连接输出电容C_o的一端和负载R的一端，输出电容C_o的另一端、负载电阻R的另一端、开关管S₁的源极、开关管S₂的源极和电容C₁的另一端和输入电源V_in的负极均接地。

进一步，还包括续流二极管D₅和电容C₄；续流二极管D₅的阳极连接输入电源V_in的正极，续流二极管D₅的阴极连接续流二极管D₁的阳极；电容C₄的一端连接开关管S₁的漏极，电容C₄的另一端连接续流二极管D₁的阳极。续流二极管D₅和电容C₄构成自举电路，可以进一步提高变换器的升压能力。