[发明专利]一种双输入高增益DC/DC变换器

说明书

本发明涉及一种双输入高增益DC/DC变换器，其特征在于：包括第一输入端口，第二输入端口，负载端口，第一开关管、第二开关管，第一二极管、第二二极管、第三二极管，第四二极管，第一电感、第二电感，第一电容、第二电容、第三电容和负载。本发明三种工作模式可以替代三个单输入单输出DC/DC变换器，结构简单、可靠性高，且电压增益高于传统单输入单输出升压变换器。

技术领域

本发明涉及一种双输入高增益DC/DC变换器。

背景技术

随着能源危机和环境污染问题日益严重，太阳能、风能、燃料电池等新能源和可再生能源的开发和利用得到越来越广泛的关注，新能源发电系统已成为世界各国关注和研究的热点。由于太阳能电池等新能源发电系统存在电力供应不稳定、不连续和随环境条件变化等缺点，无法保证负载获得足够的能量。因此，某一种新能源独立工作不能完全满足用户对稳定电力供应的要求，为此人们提出了多种新能源联合供电的概念。

在多种新能源联合供电系统中，每个输入源可以采用一个单输入DC/DC变换器对电压进行调节，但整个系统结构较为复杂，且成本较高。而采用多输入变换器替代单一输入变换器可以提升系统的效率和可靠性，降低系统成本，已经成为了近年来电力电子变换领域的研究和应用热点。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种双输入高增益DC/DC变换器，实现可以替代三个单输入单输出DC/DC变换器，结构简单、可靠性高,且电压增益高于传统单输入单输出升压变换器。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种双输入高增益DC/DC变换器，包括第一输入端口，第二输入端口，负载端口，第一开关管、第二开关管，第一二极管、第二二极管、第三二极管，第四二极管，第一电感、第二电感，第一电容、第二电容、第三电容和负载；所述第一输入端口正极端通过第一电感分别连接第一开关管漏级、第一二极管的正端、第一电容的一端；所述第一电容的另一端分别连接第二二极管的正端、第三电容的一端、负载端口的一端；所述第一输入端口负极端与第二输入端口负极端连接；所述第二输入端口正极端与第二电感的一端、第三二极管的正极分别连接；所述第二电感另一端与第二开关管漏级、第二电容的一端连接；第二电容的另一端与第四二极管的正极、第三二极管的负极、第一二极管的负极分别连接；第四二极管的负极和第三电容另一端、负载端口的另一端分别连接；所述第二输入端口的负极与第一开关管源级、第二开关管源级、第二二极管负极连接。

进一步的，所述第一开关管S1占空比为D1，第二开关管S2占空比为D2，两个开关管在一个开关周期内至少有一个开关管导通，即两个开关管驱动信号要有交叠，则有三种工作模式：

1）输入端口1单独对负载供电工作模式：输入端口1接入电源Vi1，输入端口2悬空，则其电压增益为M=V0/Vi1=2/(1-D1)，通过控制开关管S1的占空比D1可以实现输入端口1对负载供电。

2）输入端口2单独对负载供电工作模式：输入端口2接入电源Vi2，输入端口1悬空，则其电压增益为M=V0/Vi2=1+1/(1-D2)，通过控制开关管S2的占空比D2可以实现输入端口2对负载供电。

3）输入端口1和输入端口2共同对负载供电工作模式：输入端口1接入电源Vi1，输入端口2接入电源Vi2，则其电压增益为M=（2*Vi1）/(1-D1)+Vi2/(1-D2)；通过控制开关管S1和S2的占空比实现输入端口1和输入端口2共同对负载供电。

本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

本发明三种工作模式可以替代三个单输入单输出DC/DC变换器，结构简单、可靠性高，而且这三种工作模式的电压增益均高于传统单输入单输出升压变换器（Boost变换器）的电压增益M=1/(1-D)。

附图说明

图1是本发明电路图；