[發(fā)明專(zhuān)利]一種寬增益cuk變換器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310423152.8
• 申請(qǐng)日: 2013-09-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103490627A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-01-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張波;張能;黃子田;丘東元;肖文勛
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): H02M3/10
• 分類(lèi)號(hào): H02M3/10
• 代理公司: 廣州粵高專(zhuān)利商標(biāo)代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力電子變換器技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種寬增益cuk變換器。

背景技術(shù)

隨著生活和工業(yè)的發(fā)展，對(duì)電力電子變換器的要求越來(lái)越高，同時(shí)具有升壓和降壓功能的cuk變換器得到了越來(lái)越多的應(yīng)用。但是傳統(tǒng)的cuk變換器由于其固有的特性，輸出電壓的變化范圍較小，通常輸出電壓只能為輸入電壓的0～9倍。在低壓輸入高電壓輸出的場(chǎng)合，如分布式能源并網(wǎng)系統(tǒng)和不間斷電源系統(tǒng)，傳統(tǒng)cuk變換器變得不再適用。為了擴(kuò)大傳統(tǒng)cuk變換器的適用范圍，有必要通過(guò)技術(shù)改進(jìn)拓展其輸出電壓增益。通過(guò)級(jí)聯(lián)的方法可以實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)但是會(huì)帶來(lái)功率開(kāi)關(guān)管數(shù)量增加、系統(tǒng)穩(wěn)定性降低和效率下降等不足。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種寬增益cuk變換器。

本發(fā)明通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種寬增益cuk變換器，主要包括輸入電源、功率開(kāi)關(guān)管、第一電感、第二電感、第三電感、第一中間儲(chǔ)能電容、第二中間儲(chǔ)能電容、輸出電容、第一二極管、第二二極管、第三二極管和負(fù)載。

所述第一二極管的陽(yáng)極分別與第一電感的一端和輸入電源的正極連接；

所述第一二極管的陰極分別與第二二極管的陰極和第二電感的一端連接；

所述第二二極管的陽(yáng)極分別與第一電感的另一端和第一中間儲(chǔ)能電容的一端連接；

所述功率開(kāi)關(guān)管的漏極分別與第一中間儲(chǔ)能電容的另一端、第二電感的另一端和第二中間儲(chǔ)能電容的一端連接；

所述第二中間儲(chǔ)能電容的另一端分別與第三二極管和第三電感的一端連接；

所述第三電感的另一端分別與輸出電容的一端和負(fù)載的一端連接；

所述功率開(kāi)關(guān)管的源極、第三二極管的陰極、輸出電容的另一端和負(fù)載的另一端均與輸入電源的負(fù)極連接。

與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)：

本發(fā)明無(wú)需額外的功率開(kāi)關(guān)管，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，控制方便；本發(fā)明工作時(shí)利用電感-電容-二極管網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)在特性，功率開(kāi)關(guān)管關(guān)斷時(shí)，第二電感給第一中間儲(chǔ)能電容充電，第一電感放電，當(dāng)功率開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通時(shí)，第一中間儲(chǔ)能電容和輸入電源同時(shí)給第一電感充電，從而升高輸出電壓，結(jié)合傳統(tǒng)cuk變換器的原有特性實(shí)現(xiàn)變換器輸出電壓增益的拓展。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明所述的一種寬增益cuk變換器的實(shí)施例的電路圖；

圖2a、圖2b分別是圖1所示電路圖在一個(gè)開(kāi)關(guān)周期內(nèi)的主要工作模態(tài)圖。其中圖2a是工作模態(tài)1的電路圖，圖2b是工作模態(tài)2的電路圖。圖中實(shí)線表示變換器中有電流流過(guò)的部分，虛線表示變換器中沒(méi)有電流流過(guò)的部分；

圖3是本發(fā)明所述變換器與傳統(tǒng)cuk變換器的增益對(duì)比曲線圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例及附圖，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。

實(shí)施例

如圖1所示，一種寬增益cuk變換器，主要包括輸入電源V_g、功率開(kāi)關(guān)管S、第一電感L₁、第二電感L₂、第三電感L₃、第一中間儲(chǔ)能電容C₁、第二中間儲(chǔ)能電容C₂、輸出電容C₃、第一二極管D₁、第二二極管D₂、第三二極管D₃和負(fù)載R。

所述第一二極管D₁的陽(yáng)極分別與第一電感L₁的一端和輸入電源V_g的正極連接；

所述第一二極管D₁的陰極分別與第二二極管D₂的陰極和第二電感L₂的一端連接；

所述第二二極管D₂的陽(yáng)極分別與第一電感L₁的另一端和第一中間儲(chǔ)能電容C₁的一端連接；

所述功率開(kāi)關(guān)管S的漏極分別與第一中間儲(chǔ)能電容C₁的另一端、第二電感L₂的另一端和第二中間儲(chǔ)能電容C₂的一端連接；

所述第二中間儲(chǔ)能電容C₂的另一端分別與第三二極管D₃和第三電感L₃的一端連接；

所述第三電感L₃的另一端分別與輸出電容C₃的一端和負(fù)載R的一端連接；