[实用新型]一种可拓展增益单元型大容量DC/DC变换器

说明书

本实用新型涉及一种可拓展增益单元型大容量DC/DC变换器，包括输入模块和增益模块，所述输入模块包括若干输入端端口，所述增益模块包括若干增益单元；所述输入模块的输出端与所述增益模块的输入端电性连接，通过调整不同的输入端端口数和增益单元数来适应不同的电压、电流应力。本实用新型提供一种可拓展增益单元型大容量DC/DC变换器，利用电压逐级升高的倍压单元电容来实现高升压能力，每增加一输入相数或一增益单元数，均可提高原基础上数倍以上基础增益，通过调节输入相数和增益单元数得到更低的有源器件电压电流应力。

技术领域

本实用新型涉及变换器领域，具体涉及一种可拓展增益单元型大容量 DC/DC变换器。

背景技术

现有技术中，关于应用于大规模升压场合的DC/DC变换器的研究较少，且大多变换器输入输出增益固定，拓展性较差，同时有伴随着控制策略复杂，能量传输效率不高等缺点使其在诸如海上风电等应用场合中受到了限制；针对此问题研究的变换器主要有三种：一是利用开关谐振电容通过谐振实现高增益，同时也降低功率器件的电压应力，但该方法拓展性较差，结构复杂，所需开关器件较多，系统损耗较高能量传输效率不高。二是利用耦合电感来实现高增益，但耦合电感的使用不仅会造成开关器件电压应力过高，而且会引起磁干扰，增加了变换器的工作损耗。三是模块化多电平技术，通过子模块之间的串并联实现高增益，其高度模块化结构可实现冗余控制，增强系统可靠性高，但该类变换器由于开关数量多，通常需要加入更多复杂的控制策略。

实用新型内容

本实用新型为了解决现有的变换器的增益单元无法有效拓展且容量小的问题，提供一种可拓展增益单元型大容量DC/DC变换器。

为实现以上实用新型目的，采用的技术方案是：

一种可拓展增益单元型大容量DC/DC变换器，包括输入模块和增益模块，所述输入模块包括若干输入端端口，所述增益模块包括若干增益单元；所述输入模块的输出端与所述增益模块的输入端电性连接，通过调整不同的输入端端口数和增益单元数来适应不同的电压、电流应力。

所述输入模块包括输入电源U_in，m个功率开关S₁、S₂……S_m，m个电感L₁、 L₂……L_m；其中：

所述输入电源U_in正极与所述电感L₁一端电性连接，所述电感L₁另一端和所述功率开关S₁漏极分别与所述增益模块的输入端电性连接，所述功率开关S₁源极接地，所述输入电源U_in负极与所述增益模块的输出端电性连接；

所述输入电源U_in正极与所述功率开关S₂漏极电性连接，所述功率开关S₂源极和所述电感L₂一端分别与所述增益模块的输入端电性连接，所述电感L₂另一端接地，所述输入电源U_in负极与所述增益模块的输出端电性连接；

按照上述规律，所述输入电源U_in正极与所述电感L_m-1一端电性连接，所述电感L_m-1另一端和所述功率开关S_m-1漏极分别与所述增益模块的输入端电性连接，所述功率开关S_m-1源极接地，所述输入电源U_in负极与所述增益模块的输出端电性连接；

所述输入电源U_in正极与所述功率开关S_m漏极电性连接，所述功率开关S_m源极和所述电感L_m一端分别与所述增益模块的输入端电性连接，所述电感L_m另一端接地，所述输入电源U_in负极与所述增益模块的输出端电性连接。