一種非隔離型高增益dc/dc變換器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種直流-直流變換器，具體說是一種非隔離型高增益DC/DC變換器。
【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)有技術(shù)中，基本的兩相升壓型高增益DC/DC變換器，存在升壓能力不夠，開關(guān)器件電壓應(yīng)力過大，損耗大，效率不高，且升壓能力不可調(diào)等問題，且在某些輸入輸出高增益的場(chǎng)合不能滿足要求，如光伏電池并網(wǎng)。因此，一些專家學(xué)者針對(duì)這些問題做了大量研究，并提出了相應(yīng)的解決方案?？偟膩碚f有三種方案，第一借助于變壓器，在原有的直流-直流變換器中間加入一個(gè)高頻的變壓器，通過改變變壓器變比實(shí)現(xiàn)高增益升壓的目的，但該方案能量轉(zhuǎn)換過程復(fù)雜，整個(gè)系統(tǒng)的能量轉(zhuǎn)換效率低；第二利用開關(guān)電容，此種方案所需開關(guān)器件多，且控制及驅(qū)動(dòng)電路實(shí)現(xiàn)復(fù)雜；第三采用耦合電感構(gòu)建的拓?fù)?，由于漏感的存在，開關(guān)器件電壓應(yīng)力較大，變換器損耗大。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]為解決變換器升壓能力不夠，工作效率不高，升壓能力不可調(diào)等技術(shù)問題。本實(shí)用新型提供一種非隔離型高增益DC/DC變換器，輸入電流紋波小且同時(shí)具有高增益能力；不含有變壓器和耦合電感，EMI特性好，電路拓?fù)浜?jiǎn)單，控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)難度均較低。
[0004]本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:
[0005]—種非隔離型高增益DC/DC變換器，包含第一電感L1、第二電感L2、兩個(gè)功率開關(guān)S1、S2和η個(gè)倍壓?jiǎn)卧?，第一電感LI和第二電感L2的輸入端同時(shí)接輸入電源的正極，第一電感LI和第二電感L2的輸出端分別接第一功率開關(guān)SI和第二功率開關(guān)S2的漏極，第一功率開關(guān)SI和第二功率開關(guān)S2的源極接輸入電源的負(fù)極；兩個(gè)功率開關(guān)S1、S2的柵極分別接各自的控制器；
[0006]第一電感LI的輸出端接第一倍壓?jiǎn)卧牡谝欢丝?，同時(shí)與所有偶次倍壓?jiǎn)卧纳舷聝蓚€(gè)電容之間的節(jié)點(diǎn)相連，第η個(gè)倍壓?jiǎn)卧牡诙丝谧鳛樽儞Q器輸出端的正極，第η個(gè)單元的第三端口作為變換器輸出端的負(fù)極；第二電感L2的輸出端接第一倍壓?jiǎn)卧牡谒慕涌冢瑫r(shí)與所有奇次倍壓?jiǎn)卧纳舷聝蓚€(gè)電容之間的節(jié)點(diǎn)相連；
[0007]η個(gè)倍壓?jiǎn)卧错樞驈淖蟮接乙来蜗噙B，即第一個(gè)倍壓?jiǎn)卧牡诙丝诮拥诙€(gè)倍壓?jiǎn)卧牡谝欢丝冢谝粋€(gè)倍壓?jiǎn)卧牡谌丝诮拥诙€(gè)倍壓?jiǎn)卧牡谒亩丝?；第二個(gè)倍壓?jiǎn)卧牡诙丝诮拥谌齻€(gè)倍壓?jiǎn)卧牡谝欢丝冢诙€(gè)倍壓?jiǎn)卧牡谌丝诮拥谌齻€(gè)倍壓?jiǎn)卧牡谒亩丝?；以此類推，一直到第η個(gè)倍壓?jiǎn)卧?br>[0008]各功率開關(guān)的柵極分別接各自的控制器；
[0009]η為自然數(shù)，取值范圍為η彡I。
[0010]所述倍壓?jiǎn)卧怯蓛蓚€(gè)二極管和兩個(gè)電容構(gòu)成的具有四個(gè)端口的單元，上側(cè)二極管的陽極作為第一端口，上側(cè)二極管陰極與電容的節(jié)點(diǎn)作為第二端口，下側(cè)電容與下側(cè)二極管陽極的節(jié)點(diǎn)作為第三端口，下側(cè)二極管陰極作為第四端口。
[0011]所述非隔離型高增益升壓變換器，其控制方式為各相功率開關(guān)采用交錯(cuò)控制策略；即每相開關(guān)驅(qū)動(dòng)相位之間相差180°。
[0012]相比現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型一種非隔離型高增益DC/DC變換器，具有如下有益效果:
[0013]1)、本實(shí)用新型加入倍壓?jiǎn)卧M成高增益升壓網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)了 2η倍于基本Boost升壓變換器的輸入輸出電壓增益。
[0014]2 )、電路中開關(guān)器件的電壓應(yīng)力大幅降低。
[0015]3)、與現(xiàn)有的高增益升壓變換器相比，不含有變壓器和耦合電感，EMI特性好，電路拓?fù)浜?jiǎn)單，控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)難度均較低。
[0016]4)、變換器可根據(jù)具體應(yīng)用場(chǎng)合的不同而設(shè)計(jì)采用不同數(shù)量的倍壓?jiǎn)卧瑪U(kuò)展了變換器的應(yīng)用場(chǎng)合。
【附圖說明】
[0017]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施方式含有η個(gè)倍壓?jiǎn)卧獣r(shí)的一般電路原理圖。
[0018]圖2即為本實(shí)用新型【具體實(shí)施方式】含四組倍壓?jiǎn)卧碾娐吩韴D。
[0019]圖3是本實(shí)用新型中所采用的單一倍壓?jiǎn)卧娐穲D。
[0020]圖3中:①-第一端口，②-第二端口，③-第三端口，④-第四端口。
【具體實(shí)施方式】
[0021 ] 一種非隔離型高增益DC/DC變換器，包含第一電感L1、第二電感L2、兩個(gè)功率開關(guān)S1、S2和η個(gè)倍壓?jiǎn)卧谝浑姼蠰I和第二電感L2的輸入端同時(shí)接輸入電源的正極，第一電感LI和第二電感L2的輸出端分別接第一功率開關(guān)SI和第二功率開關(guān)S2的漏極，第一功率開關(guān)SI和第二功率開關(guān)S2的源極接輸入電源的負(fù)極；兩個(gè)功率開關(guān)S1、S2的柵極分別接各自的控制器；
[0022]第一電感LI的輸出端接第一倍壓?jiǎn)卧牡谝欢丝?，同時(shí)與所有偶次倍壓?jiǎn)卧纳舷聝蓚€(gè)電容之間的節(jié)點(diǎn)相連，第η個(gè)倍壓?jiǎn)卧牡诙丝谧鳛樽儞Q器輸出端的正極，第η個(gè)單元的第三端口作為變換器輸出端的負(fù)極；第二電感L2的輸出端接第一倍壓?jiǎn)卧牡谒慕涌?，同時(shí)與所有奇次倍壓?jiǎn)卧纳舷聝蓚€(gè)電容之間的節(jié)點(diǎn)相連；
[0023]η個(gè)倍壓?jiǎn)卧错樞驈淖蟮接乙来蜗噙B，即第一個(gè)倍壓?jiǎn)卧牡诙丝诮拥诙€(gè)倍壓?jiǎn)卧牡谝欢丝冢谝粋€(gè)倍壓?jiǎn)卧牡谌丝诮拥诙€(gè)倍壓?jiǎn)卧牡谒亩丝?；第二個(gè)倍壓?jiǎn)卧牡诙丝诮拥谌齻€(gè)倍壓?jiǎn)卧牡谝欢丝?，第二個(gè)倍壓?jiǎn)卧牡谌丝诮拥谌齻€(gè)倍壓?jiǎn)卧牡谒亩丝?；以此類推，一直到第η個(gè)倍壓?jiǎn)卧?br>[0024]各功率開關(guān)的柵極分別接各自的控制器；
[0025]η為自然數(shù)，取值范圍為η彡I。
[0026]所述倍壓?jiǎn)卧怯蓛蓚€(gè)二極管和兩個(gè)電容構(gòu)成的具有四個(gè)端口的單元，上側(cè)二極管的陽極作為第一端口，上側(cè)二極管陰極與電容的節(jié)點(diǎn)作為第二端口，下側(cè)電容與下側(cè)二極管陽極的節(jié)點(diǎn)作為第三端口，下側(cè)二極管陰極作為第四端口。
[0027]所述非隔離型高增益升壓變換器，其控制方式為各相功率開關(guān)采用交錯(cuò)控制策略；即每相開關(guān)驅(qū)動(dòng)相位之間相差180°。
[0028]實(shí)施例:
[0029]如圖2所示，以含有四個(gè)倍壓?jiǎn)卧环N具有高增益能力的非隔離型升壓直流變換器為例，由低壓輸入電源和DC/DC升壓電路組成；所述高增益非隔離型升壓直流變換器包含兩個(gè)電感L1、L2，兩個(gè)功率開關(guān)S1、S2，八個(gè)二極管Dl、D2、D3、D4、D5、D6、D7、D8和八個(gè)電容 Cl、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8 ；
[0030]第一電感LI和第二電感L2的輸入端同時(shí)接輸入電