[发明专利]一种平方倍升压增益DC-DC变换器

说明书

本发明公开了一种平方倍升压增益DC‑DC变换器，包括两个功率开关管、两个电感、两个二极管和两个电容；其中，电感L₁和电感L₂的一端均与输入直流电源V_in正极连接，电感L₁的另一端与开关管S₁和电容C₁相连接，电感L₂的另一端与开关管S₂和二极管D₂相连接；电容C₁的一端与电感L₁、开关管S₁均连接，另一端与开关管S₂、二极管D₁均连接；电容C₂与输出负载R并联；二极管D₂的一端与电感L₂和S₂相连，另一端与输出电容C₂相连；开关管S₁、二极管D₁、电容C₂与输出负载R的低压端均与输入直流电源V_in负极连接。在同样的工况下，该平方倍升压增益DC‑DC变换器可以实现更低的电流应力和更高的效率。

技术领域

本发明属于变换器技术领域，具体涉及一种平方倍升压增益DC-DC变换器。

背景技术

具有平方倍升压增益的DC-DC变换器在光伏系统、燃料电池系统及其它需要高升压增益的应用场合得到了广泛的关注和应用。但是，在现有的平方倍升压增益DC-DC变换器中，流过其元器件上电流应力较高。故导致其元器件的损耗较大，降低了变换器的效率。针对现有平方倍升压增益DC-DC变换器存在元器件电流应力高和效率低的缺点，构造具有低电流应力及更高效率的平方倍升压增益DC-DC变换器有着重要的经济价值和实际工程意义。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种平方倍升压增益DC-DC变换器，该变换器可以实现更低的电流应力和更高的效率。

为实现上述目的，本发明采用以下技术手段：

一种平方倍升压增益DC-DC变换器，包括两个功率开关管、两个电感、两个二极管和两个电容；其中，电感L₁和电感L₂的一端均与输入直流电源V_in正极连接，电感L₁的另一端与开关管S₁和电容C₁相连接，电感L₂的另一端与开关管S₂和二极管D₂相连接；电容C₁的一端与电感L₁、开关管S₁均连接，另一端与开关管S₂、二极管D₁均连接；电容C₂与输出负载R并联；二极管D₂的一端与电感L₂和S₂相连，另一端与输出电容C₂相连；开关管S₁、二极管D₁、电容C₂与输出负载R的低压端均与输入直流电源V_in负极连接。

作为本发明的进一步改进，开关管S₁和开关管S₂采用相同的PWM控制信号控制，二者同时导通和关断。

作为本发明的进一步改进，两个开关管S₁和开关管S₂为MOSFET、IGBT或GaNFET。

作为本发明的进一步改进，两个电感L₁和L₂的工作于电感电流连续模式的临界条件为：

式中：T_s为开关周期，M为电压增益。