[發明專利]具有反比平方特性的高增益boost變換器及其控制方法

有效

• 申請號: 201910010387.1
• 申請日: 2019-01-04
• 公開（公告）號: CN109713896B
• 公開（公告）日: 2020-09-29
• 發明（設計）人: 李飛;季素云;耿寧;楊靜;劉林;岳增偉;崔川;梁珊珊;孫竟成;姚雨;張陽;徐天賜;于洋;宋嶸;高鵬;薛啟成;朱鋒;王洪信;劉興華;喬恒;孫立新;韓旭;王世儒;孫鵬;王磊磊;邊宏超;孫燕;燕鵬;李先進;閻炳水;李天;邵澤霖;葛鵬
• 申請（專利權）人: 國網山東省電力公司淄博供電公司;國家電網有限公司
• 主分類號: H02M3/156
• 分類號: H02M3/156
• 代理公司: 淄博川誠知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 37275
• 代理人: 高鵬飛

本發明公開一種具有反比平方特性的高增益boost變換器，包括耦合電感網絡、輸入濾波電感L_in、箝位升壓電路和功率開關管S，輸入濾波電感L_in輸入側連接輸入電源V_in，輸出側連接箝位升壓電路，耦合電感網絡的輸入側連接箝位升壓電路的升壓電容C₁，輸出端連接功率開關管S的漏極和箝位升壓電路，功率開關管S的柵極連接控制信號電壓V_gs，功率開關管S的源極與輸入電源V_in的負極相連，箝位升壓電路的輸出端就是boost變換器的輸出端，負載連接在boost變換器的輸出端。利用本變換器占空比的微小變化，就會引起增益的大幅增加或者降低，耦合電感匝比越小，電壓增益越高。

技術領域

本發明涉及一種具有反比平方特性的高增益boost變換器及其控制方法，屬于電力電子變換器技術領域。

背景技術

近年來，滿足局部范圍電能供應的直流微網系統受到越來越多的關注，特別的，可再生能源領域的光伏發電、風力發電等系統作為直流電源，更加成為研究的熱點。這些電源系統存在著共性的缺點，即輸出電壓偏低，通過逆變后難以輸出工頻交流電，這就需要升壓直流變換器實現電壓的提升。常見的升壓技術包括耦合電感、開關電容等，采用耦合電感實現電壓提升的變換器，一般輸出電壓隨著耦合電感匝比的增加而增加，同時，占空比的變化無法實現增益的大幅增加。但是，過高的匝比會帶來一些問題：漏感、寄生電容等參數會增加，容易引起電壓和電流尖峰，這嚴重降低了系統的性能。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種具有反比平方特性的高增益boost變換器及其控制方法，占空比的微小變化，就會引起增益的大幅增加或者降低，耦合電感匝比越小，電壓增益越高。

為了解決所述技術問題，本發明采用的技術方案是：一種具有反比平方特性的高增益boost變換器，包括耦合電感網絡、輸入濾波電感L_in、箝位升壓電路和功率開關管S，輸入濾波電感L_in輸入側連接輸入電源V_in，輸出側連接箝位升壓電路，耦合電感網絡的輸入側連接箝位升壓電路的升壓電容C₁，輸出端連接功率開關管S的漏極和箝位升壓電路，功率開關管S的柵極連接控制信號電壓V_gs，功率開關管S的源極與輸入電源V_in的負極相連，箝位升壓電路的輸出端就是boost變換器的輸出端，負載連接在boost變換器的輸出端。