[发明专利]一种基于升压公式的单开关Boost三电平变换器

说明书

本申请公开了一种基于升压公式的单开关Boost三电平变换器，包括：第一子电路和第二子电路，第一子电路与第二子电路串联；第一子电路包括耦合电感原边绕组、开关管、第四二极管、第六二极管、第四电容和第六电容；第二子电路包括耦合电感副边绕组、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第五二极管、第一电容、第二电容、第三电容、第五电容、输出整流二极管和稳压电容；开关管用于控制第一子电路和第二子电路的连接状态，构成升压三电平变换器。本申请能够解决现有基于级联或者双开关的变换器导致电路器件数量增加，电路控制复杂化，且效率不高，成本高的技术问题。

技术领域

本申请涉及升压变换器技术领域，尤其涉及一种基于升压公式的单开关Boost三电平变换器。

背景技术

太阳能和风能已经得到了较为广泛的应用，不过这些系统如何实现并网运行、满足电网中的高电压需要仍然是最重要的问题，具有高电压增益特性的DC-DC变换器在新能源发电并网过程发挥着不可或缺的作用。常规的BOOST变换器的由于寄生参数的影响，它的占空比不能太高，因此BOOST变换器的电压增益能力较低，开关管的电压应力较大，功率损耗严重，因此，BOOST变换器在高效率的情况下不可能提供足够高的电压增益比来增高电压以满足并网的需要。为此，相继出现了级联型BOOST变换器、双开关Boost三电平变换器等，但是存在器件数量增加，效率不高，电路变得复杂，控制器复杂，成本高等一系列问题。

发明内容

本申请提供了一种基于升压公式的单开关Boost三电平变换器，用于解决现有基于级联或者双开关的变换器导致电路器件数量增加，电路控制复杂化，且效率不高，成本高的技术问题。

有鉴于此，本申请第一方面提供了一种基于升压公式的单开关Boost三电平变换器，包括：第一子电路和第二子电路，所述第一子电路与所述第二子电路串联；

所述第一子电路包括耦合电感原边绕组、开关管、第四二极管、第六二极管、第四电容和第六电容；

所述第二子电路包括耦合电感副边绕组、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第五二极管、第一电容、第二电容、第三电容、第五电容、输出整流二极管和稳压电容；

所述开关管用于控制所述第一子电路和所述第二子电路的连接状态，构成升压三电平变换器。

可选的，输入电源的正极与所述耦合电感原边绕组的一端连接，所述耦合电感原边绕组的另一端分别与所述第六二极管的阳极和所述开关管的漏极相连。

可选的，所述第六二极管的阴极分别与所述第四二极管的阳极和所述第四电容的一端相连。

可选的，所述第四电容的另一端分别与所述耦合电感副边绕组的一端、所述第一电容的一端和所述第五电容的一端相连。

可选的，所述第五电容的另一端分别与所述第三二极管的阳极和所述第五二极管的阴极相连。

可选的，所述耦合电感副边绕组的另一端分别于所述稳压电容的一端、所述第二电容的一端、所述第三电容的一端、所述第六电容的一端、所述第四二极管的阴极、所述第五二极管的阳极相连。

可选的，所述第三电容的另一端分别与所述第一二极管的阳极和所述第三二极管的阴极相连。

可选的，所述第一二极管的阴极分别与所述第二二极管的阳极和所述第一电容的另一端相连。

可选的，所述第二二极管的阴极分别与所述第二电容的另一端和所述输出整流二极管的阳极相连。

可选的，所述输出整流二极管的阴极分别与所述稳压电容的另一端和负载电阻的一端相连；

所述第六电容的另一端、所述开关管的源极和所述负载电阻的另一端均与所述输入电源的负极相连。

从以上技术方案可以看出，本申请实施例具有以下优点：