[實用新型]一種采用開關(guān)電感和電壓舉升技術(shù)的準(zhǔn)Z源變換器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201521118534.0
• 申請日: 2015-12-27
• 公開（公告）號: CN205336109U
• 公開（公告）日: 2016-06-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張波;沈瀚云;羅安
• 申請（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類號: H02M3/155
• 分類號: H02M3/155
• 代理公司: 廣州粵高專利商標(biāo)代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及DC/DC變換器領(lǐng)域，具體涉及一種采用開關(guān)電感和電壓 舉升技術(shù)的準(zhǔn)Z源變換器。

背景技術(shù)

近年來，隨著石油、煤炭等化石能源的日益枯竭，世界各國都在大力開 發(fā)新型可再生清潔能源，如太陽能、燃料電池和風(fēng)能等。而可再生能源發(fā)電 系統(tǒng)通常需要具有較強(qiáng)升壓能力的直流功率變換器，將從可再生能源中獲得 的低壓直流電(18～50V)轉(zhuǎn)換為足夠高的直流電壓(200～400V)，然后再進(jìn) 行逆變以并網(wǎng)發(fā)電。但許多升壓DC/DC變換器受到寄生參數(shù)、生熱和損耗 的限制，無法實現(xiàn)大幅度的升壓，如Boost變換器，其電壓增益為1/(1-D)， D為占空比，但由于寄生參數(shù)的影響，其增益受到限制；又如雙開關(guān)電感型 準(zhǔn)Z源變換器，其電壓增益為(1+D)/(1-3D)，較Boost變換器有了很大的提 高，但仍有提升的空間。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種采用開關(guān)電 感和電壓舉升技術(shù)的準(zhǔn)Z源變換器。

本實用新型電路中具體包括直流輸入電源V_in、第一二極管、第一電感、 第二二極管、第二電感、第三二極管、第二電容、第四二極管、第一電容、 第五二極管、第三電容、第三電感、第四電感、第六二極管、開關(guān)管、第七 二極管、輸出電容和負(fù)載。

本實用新型電路具體的連接方式為：所述的直流輸入電源V_in的正極與 第一二極管的陽極和第一電感的一端連接。所述的第一二極管的陰極與第二 二極管的陰極和第二電感的一端連接。所述的第二二極管的陽極與第一電感 的另外一端和第三二極管的陽極連接。所述的第二電感的另外一端與第三二 極管的陰極、第二電容的一端和第四二極管的陽極連接。所述的第四二極管 的陰極與第一電容的一端、第五二極管的陽極和第三電感的一端連接。所述 的第五二極管的陰極與第三電容的一端和第四電感的一端連接。所述的第三 電容的另外一端與第三電感的另外一端和第六二極管的陽極連接。所述的第 六二極管的陰極與第四電感的另外一端、第二電容的另外一端、開關(guān)管的漏 極和第七二極管的陽極連接。所述的第七二極管的陰極與輸出電容的一端和 負(fù)載的一端連接。所述的輸出電容與負(fù)載并聯(lián)。所述的直流輸入電源V_in的 負(fù)極與第一電容的另外一端、開關(guān)管的源極、輸出電容的另外一端和負(fù)載的 另外一端連接。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型電路具有的優(yōu)勢為：相比于傳統(tǒng)的Boost變換器(其輸出電壓為)和雙開關(guān)電感型準(zhǔn)Z源變換器(其輸出電壓為)等DC/DC變換器，在相同的占空比和輸入電壓的情況下，具有更高的輸出電壓，輸出電壓為在相同的輸入電壓和輸出電壓條件下，本實用新型電路只需要較小的占空比就可以將低等級電壓升至高等級的電壓，而且輸入輸出共地等，因此本實用新型電路具有很廣泛的應(yīng)用前景。

附圖說明

圖1為一種采用開關(guān)電感和電壓舉升技術(shù)的準(zhǔn)Z源變換器結(jié)構(gòu)圖。

圖2為一個開關(guān)周期主要元件的電壓電流波形圖。

圖3a、圖3b為一個開關(guān)周期內(nèi)電路模態(tài)圖。

圖4為提出的電路、Boost和雙開關(guān)電感型準(zhǔn)Z源變換器的增益V_out/V_in隨占 空比D變化的波形圖。

具體實施方式

為以下結(jié)合實施例及附圖對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的描述說明，但本實 用新型的實施方式不限于此。需指出的是，以下若有未特別詳細(xì)說明之過程或 參數(shù)，均是本領(lǐng)域技術(shù)人員可參照現(xiàn)有技術(shù)理解或?qū)崿F(xiàn)的。