[实用新型]一种嵌位型升压功率变换电路结构

说明书

一种嵌位型升压功率变换电路结构，包括电源、电感、第一开关模块、第二开关模块、第一单向导通器件、第二单向导通器件、第三单向导通器件、第四单向导通器件、第五单向导通器件、第六单向导通器件、飞跨电容C_fly、输出上母线电容、输出下母线电容以及负载单元组成；本实用新型中第五单向导通器件用于将第二开模块的电压应力钳位至下母线电压；第六单向导通器件用于将第四单向导通器件的电压应力钳位至上母线电压，从而避免半导体器件过压击穿的问题。发波控制上即可以使用同步发波，使控制简单；也可以使用交错发波，提高电感频率，减小电感体积和损耗。

技术领域

本申请涉及升压功率变换电路技术领域，尤其涉及一种嵌位型升压功率变换电路结构。

背景技术

Boost电路泛指升压功率变换电路，即通过该电路实现输入一个电压，输出一个更高的电压，进而实现功率变换，一般将能够实现输入大于或等于三个电平的称之为多电平Boost电路。多电平Boost电路在相同的输入条件下，可以通过降低功率器件的电压应力，用较小耐压等级的器件实现较高等级的电压输出。与传统两电平Boost电路相比，多电平Boost电路能够实现中压大功率输出。

飞跨电容三电平Boost升压电路如图1所示，当输入电源已上电，由于飞跨电容的电压为0，所以T2将承受整个输入电压，一般多电平 Boost电路中的各开关管耐压均按0.5倍母线电压或者上下母线电压来选取，当输入电压大于上下母线电压时，T2存在电压击穿的风险。当存在多路Boost输出侧并联同一母线时，如光伏逆变器中普遍存在的多路 Boost应用，其中的一路或几路已经上电即母线电压已经建立，但仍存在某一路或几路未上电，此时未上电的Boost电路中飞跨电容和输入均为0，母线电压全部加在第四单向导通器件D4上，D4将承受整个母线电压。结合三电平器件的应力按照半母线电压选择的需求，D4极易发生过压损坏。

发明内容

为了克服上述现有技术存在的问题，本实用新型的目的在于提供了一种嵌位型升压功率变换电路结构，能够解决现有技术中存在的器件串联使用不均压问题。

为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种嵌位型升压功率变换电路结构，包括电源V_in、电感L、第一开关模块T1、第二开关模块T2、第一单向导通器件D1、第二单向导通器件D2、第三单向导通器件D3、第四单向导通器件D4、输出上母线电容 C_bus+、输出下母线电容C_bus-以及负载单元；所述电源V_in、电感L、第一开关模块T1、第二开关模块T2、依次串联连接形成回路，所述第一单向导通器件D1和第二单向导通器件D2分别反向并联在第一开关模块T1和第二开关模块T2上，第三单向导通器件D3、第四单向导通器件D4、输出上母线电容C_bus+、输出下母线电容C_bus-依次串联连接，所述第三单向导通器件D3的阳极与电感L和第一开关模块T1的串联节点相连接，所述输出下母线电容C_bus-的负极与电源V_in的负极相连接，所述负载单元连接在输出上母线电容C_bus+和输出下母线电容C_bus-的输出端，其特征在于还包括嵌位电路模块。

所述嵌位电路模块包括飞跨电容C_fly和第五单向导通器件D5，所述飞跨电容C_fly的正端电连接在第三单向导通器件D3和第四单向导通器件 D4串联节点处，飞跨电容C_fly的负端电连接在第一开关模块T1和第二开关模块T2串联节点处；所述第五单向导通器件D5的阳极与飞跨电容C_fly的负端相连接，所述第五单向导通器件D5的阴极与输出上母线电容C_bus+和输出下母线电容C_bus-的串联节点相连接。