[实用新型]一种耦合电感倍压单元高增益Boost电路

说明书

本实用新型公开了一种耦合电感倍压单元高增益Boost电路，由Boost升压电路单元、倍压电路单元和输出电路单元组成；Boost升压电路单元由第一绕组L₁、开关管S、钳位二极管D₁和钳位电容C₁组成，倍压电路单元由第二绕组L₂、第一续流二极管D₂、倍压电容C₂组成，输出电路单元由第二续流二极管D₃和输出滤波电容C_o组成，本实用新型利用在Boost电路中加入耦合电感倍压电路，使电路可以在较小的占空比下实现高增益输出，避免了传统Boost电路高增益场合需工作在极限占空比而导致的导通损耗与开关纹波大、二极管反向恢复严重等缺点，提高了升压电路的工作性能。

技术领域

本实用新型涉及一种耦合电感倍压单元高增益Boost电路，属于直流/直流变换器应用领域。

背景技术

在光伏发电系统中，由于光伏电池板发出的电能都是电压较低的直流电，而并网发电需要电压较高的直流母线，因此需要采用直流-直流变换器将低电压等级的直流电转换为高电压等级直流电，再将高压直流电逆变为交流电并网，因此具有高增益、高效率的非隔离型变换器在光伏并网发电系统中具有重要意义。

光伏发电系统的低压直流到高压直流的非隔离型变换理论上可以采用传统的Boost电路，但是传统的Boost电路依靠调节功率开关的占空比来调节电压增益，升压所需的电压增益一般都比较大，要想得到较高的电压增益，Boost电路的占空比需接近1，这样开关管的导通损耗与开关纹波将变得非常大，且Boost电路的输出二极管承受的电压应力为输出电压，二极管反向恢复严重。综上所述，传统Boost电路并不适合应用于高增益场合。为了解决Boost电路在高增益场合的诸多缺点，本实用新型利用在Boost电路中加入耦合电感倍压单元，使电路可以在较小的占空比下实现高增益输出，提高电路的工作可靠性和工作性能。

发明内容

本实用新型的目的在于克服传统Boost电路依靠调节功率开关占空比来调节电压增益而导致的开关管导通损耗与开关纹波大、二极管反向恢复严重等缺点，提供一种耦合电感倍压单元高增益Boost电路，采用耦合电感来提升Boost电路的电压增益。

一种耦合电感倍压单元高增益Boost电路，包括Boost升压电路单元、倍压电路单元和输出电路单元，其特征在于，

所述的Boost升压电路单元由第一绕组L₁、开关管S、钳位二极管D₁和钳位电容C₁组成，其中：

第一绕组L₁的第一端与直流电源U_i的正端相连接，第一绕组L₁的第二端与开关管S的漏极相连接，钳位二极管D₁阳极与开关管S的漏极相连接，钳位二极管D₁阴极与钳位电容C₁的第一端相连接，开关管S的源极与钳位电容C₁的第二端与直流电源U_i的负端相连接；

所述的倍压电路单元由第二绕组L₂、第一续流二极管D₂、倍压电容C₂组成，其中：

第二绕组L₂和第一绕组L₁是同一个耦合电感中的两个绕组，第二绕组L₂的第一端和第一绕组L₁的第一端为同名端，第二绕组L₂的第一端和与钳位电容C₁的第一端相连接，第二绕组L₂的第二端和倍压电容C₂的第一端相连接，第一续流二极管D₂的阳极和第二绕组L₂的第一端相连接，第一续流二极管D₂的阴极和倍压电容C₂的第二端相连接；