[發明專利]一種倍壓型三繞組耦合電感高增益直流變換器有效

申請號：	201811114747.4	申請日：	2018-09-25
公開（公告）號：	CN109039067B	公開（公告）日：	2020-06-09
發明（設計）人：	劉洪臣;紀玉亮	申請（專利權）人：	哈爾濱工業大學
主分類號：	H02M3/156	分類號：	H02M3/156
代理公司：	哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109	代理人：	高倩
地址：	150001 黑龍***	國省代碼：	黑龍江;23
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種倍壓型三繞組耦合電感增益直流變換器
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【說明書】：

一種倍壓型三繞組耦合電感高增益直流變換器，涉及電力電子變換器的技術領域。本發明是為了解決現有采用升壓變換器實現電壓增益，但是升壓變換器的實際增益并不總是隨著占空比的增加而變大，其升壓能力十分有限，不適用于高增益直流功率變換場合的問題。三繞組耦合電感繞組，用于在功率開關管S₁導通時，將直流電壓源V_in輸入的能量進行蓄能，并通過倍壓結構進行放大；還用于在功率開關管S₁關斷時，利用功率開關管S₁的寄生電容吸收漏感能量，使功率開關管S₁兩端電壓高于輸出電容C_o的兩端電壓，導通輸出二極管D_o，將放大的能量通過輸出二極管D_o為負載R和輸出電容C_o供電。它用于獲得高增益電壓。

技術領域

本發明涉及一種三電平高增益直流變換器，屬于電力電子變換器的技術領域。

背景技術

升壓變換器廣泛應用于分布式電源系統的前級變換器，實現升壓或者功率因數校正。傳統的升壓變換器電路拓撲為Boost電路，理論上Boost電路的電壓增益隨著占空比的增加而增加，然而考慮到實際電路中的寄生等效串聯阻抗，Boost電路的實際增益并不總是隨著占空比的增加而變大，因此其升壓能力十分有限，并不適用于高增益直流功率變換場合。

發明內容

本發明是為了解決現有采用升壓變換器實現電壓增益，但是升壓變換器的實際增益并不總是隨著占空比的增加而變大，其升壓能力十分有限，不適用于高增益直流功率變換場合的問題。現提供一種倍壓型三繞組耦合電感高增益直流變換器。

一種倍壓型三繞組耦合電感高增益直流變換器，它包括三繞組耦合電感繞組、倍壓結構、功率開關管S₁和輸出二極管D_o，

三繞組耦合電感繞組，用于在功率開關管S₁導通時，將直流電壓源V_in輸入的能量進行蓄能，并通過倍壓結構進行放大；

還用于在功率開關管S₁關斷時，利用功率開關管S₁的寄生電容吸收漏感能量，使功率開關管S₁兩端電壓高于輸出電容C_o的兩端電壓，導通輸出二極管D_o，將放大的能量通過輸出二極管D_o為負載R和輸出電容C_o供電。

本發明的有益效果為：

功率開關管導通，直流電壓通過二極管D₁給單電感L₁充電，直流電壓通過二極管D₂給三繞組耦合電感繞組N₁和N₂充電，由于磁感應原理，繞組N₁和N₃通過二極管D₁給電容C₁充電，在功率開關管S₁關斷時，利用功率開關管S₁的寄生電容吸收漏感能量，使功率開關管S₁兩端電壓高于輸出電容C_o的兩端電壓，導通輸出二極管D_o，使電感L₁和電容C₁為負載R和輸出電容C_o供電。