[發(fā)明專利]一種含有軟開關(guān)的兩端口輸入ZVT高增益Boost變換器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611240846.8
• 申請(qǐng)日: 2016-12-29
• 公開（公告）號(hào): CN106655775B
• 公開（公告）日: 2023-06-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王輝;余楷;邾玢鑫;馬輝;魏業(yè)文
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 三峽大學(xué)
• 主分類號(hào): H02M3/158
• 分類號(hào): H02M3/158
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務(wù)所 42103
• 代理人: 吳思高

一種含有軟開關(guān)的兩端口輸入ZVT高增益Boost變換器，實(shí)現(xiàn)兩路輸入可調(diào)高增益，拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)包含兩個(gè)輸入源，兩個(gè)電感，兩個(gè)功率開關(guān)，兩個(gè)輸出二極管，倍壓?jiǎn)卧蛙涢_關(guān)輔助電路；第一電感和第二電感的輸入端分別接兩個(gè)輸入電源的正極，第一電感和第二電感的輸出端分別接第一功率開關(guān)和第二功率開關(guān)的漏極，第一功率開關(guān)和第二功率開關(guān)的源極接入輸入電源的負(fù)極；兩個(gè)功率開關(guān)的柵極分別接入各自的控制器；兩個(gè)功率開關(guān)的驅(qū)動(dòng)相位之間相差180°,即采用交錯(cuò)控制策略；電路中的倍壓?jiǎn)卧稍谠娐返脑鲆婊A(chǔ)上提高增益倍數(shù)，而軟開關(guān)輔助電路可實(shí)現(xiàn)兩個(gè)功率開關(guān)的無損零電壓關(guān)斷。本發(fā)明電路拓?fù)洳淮嬖谧儔浩骱婉詈想姼校珽MI特性好，軟開關(guān)輔助電路可以實(shí)現(xiàn)開關(guān)管零電壓關(guān)斷，大幅降低開關(guān)管的損耗，提高了變換器整體工作效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種DC-DC變換器，具體是一種含有軟開關(guān)的兩端口輸入ZVT高增益Boost變換器。

背景技術(shù)

現(xiàn)有技術(shù)中，大多是基本的一端口輸入升壓型(Boost)變換器，其結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，具備升壓能力，但是升壓能力不足，開關(guān)管導(dǎo)通或關(guān)斷過程中的導(dǎo)通損耗大，相關(guān)器件電壓應(yīng)力大，能量的利用率低，從而導(dǎo)致變換器整體工作效率不高。由于變換器本身結(jié)構(gòu)和升壓能力的限制，不足以勝任一些需要多端口輸入和輸入輸出電壓差較大的場(chǎng)合，例如:電動(dòng)汽車系統(tǒng)、光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)等，從而導(dǎo)致應(yīng)用范圍較窄。這些問題引起了越來越多的國內(nèi)外學(xué)者的關(guān)注，經(jīng)過研究提出了相應(yīng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)或者解決方案。經(jīng)分析，現(xiàn)有的具有高增益能力的電路拓?fù)洌饕煞譃槿N：第一種是借助變壓器，在原有的DC-DC變換器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)上添加一個(gè)或多個(gè)高頻變壓器，通過改變高頻變壓器的變比實(shí)現(xiàn)高增益升壓的目的，但這種方案電能經(jīng)過了多次轉(zhuǎn)換，整個(gè)系統(tǒng)的能量轉(zhuǎn)換效率較低；第二種是采用耦合電感實(shí)現(xiàn)高增益升壓，耦合電感的使用，能夠?qū)崿F(xiàn)大電壓變比，但是存在漏感，并且常會(huì)引起開關(guān)器件電壓應(yīng)力過高，且會(huì)帶來電磁干擾等影響。第三種是利用開關(guān)電容，盡管這種方案可以實(shí)現(xiàn)大變比升壓，但是由于開關(guān)器件過多，使得電路的控制過于復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容

為解決現(xiàn)有技術(shù)中變換器不能多端口輸入，升壓能力不夠，能量轉(zhuǎn)換效率低，開關(guān)損耗較大，升壓能力不可調(diào)等技術(shù)問題。本發(fā)明提供一種含有軟開關(guān)的兩端口輸入ZVT高增益Boost變換器，其電路拓?fù)洳淮嬖谧儔浩骱婉詈想姼校珽MI特性好，軟開關(guān)輔助電路可以實(shí)現(xiàn)開關(guān)管零電壓關(guān)斷，大幅降低開關(guān)管的損耗，提高了變換器整體工作效率。

本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：

一種含有軟開關(guān)的兩端口輸入ZVT高增益Boost變換器，包括

兩個(gè)輸入電源V1、V2，兩個(gè)電感L1、L2，兩個(gè)功率開關(guān)S1、S2，兩個(gè)輸出二極管D₀₁、D₀₂、倍壓?jiǎn)卧④涢_關(guān)輔助電路；

第一電感L₁和第二電感L₂的輸入端分別接兩個(gè)電源V₁、V₂的正極，第一電感L₁和第二電感L₂的輸出端分別接第一功率開關(guān)S₁和第二功率開關(guān)的漏極，第一功率開關(guān)S₁和第二功率開關(guān)S₂的源極接入電源V₁、V₂的負(fù)極；兩個(gè)功率開關(guān)S₁、S₂的柵極分別接入各自的控制器；兩個(gè)功率開關(guān)S₁、S₂的驅(qū)動(dòng)相位之間相差180°，即采用交錯(cuò)控制策略；