一种应用于光伏逆变器的大增益DC/DC变换器制造技术

本实用新型专利技术提供一种应用于光伏逆变器的大增益DC/DC变换器，电感升压单元与传统变换器相结合的方法可以有效的避免因使用隔离变压器和耦合电感升所产生的EMI噪声，并且有效的提升电路的升压比。因为只有一个开关管，因此所需要的控制电路与基本的Boost变换器控制电路并无差别。由于采用的是非隔离电路，不需要变压器等磁性元件，因此电路会有重量轻，功率密度高，体积小的特点。通过创新方法，还可以对电感升压单元进行拓展，增加电感的数目，使得电路的增益变得更大。如果原器件的数目无穷大，理论上可以达到无穷大的电压增益。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及光伏逆变器DC/DC变换器
，更具体地，涉及一种应用于光伏逆变器的大增益DC/DC变换器。
技术介绍
光伏发电已经成为新能源发电技术中重要的一部分。光伏发电污染小，零排放，同时具有方便家庭单独安装，容易实现分布式发电的优点。光伏发电可以作为火力发电的有效代替手段。太阳能资源非常丰富，使用光伏发电后，人们不用再担心化石燃料枯竭的问题。然而普通家用光伏板所产生的电压为20-24V左右，但是家用电压标准是220V。因此，在光伏板和电网之间需要接入一个大增益的DC/DC变换器，如图1所示。现有的大增益DC/DC变换技术主要有基于耦合电感的DC/DC变换器，基于隔离变压器的DC/DC变换器等。耦合电感和隔离变压器会给变换器及控制电路带来许多的电磁干扰(EMI)噪声，将影响到电路的稳定性，并会对周围的环境带来电磁污染。
技术实现思路
本技术为克服上述现有技术所述的至少一种缺陷，提供一种应用于光伏逆变器的大增益DC/DC变换器。电感升压单元与传统变换器(Buck，Buck-Boost，Cuk)相结合的方法，在不使用隔离变压器和耦合电感的情况下提高变换器电路的升压比，从而减少电磁干扰(EMI)噪声。为解决上述技术问题，本技术的技术方案如下：一种应用于光伏逆变器的大增益DC/DC变换器，用于对光伏板产生的输入电压Vin进行升压并转换为输出电压Vout，包括电感升压单元，电感升压单元包括1个输入端和1个输出端，输入电压Vin的正极接电感升压单元的输入端，输入电压Vin的负极分别接开关管S、电容C0、电阻RL的一端，电感升压单元的输出端分别接开关管S的另一端以及二极管D0的正极，二极管D0的负极分别接电容C0和电阻RL的另一端，电阻RL的两端分别为输出电压Vout的正极和负极。在一种优选的方案中，所述电感升压单元的具体电路为：电感升压单元的输入端到输出端之间依次连接有电感L1、二极管D1、二极管D4，电感升压单元的输入端到输出端之间还次连接有二极管D3、二极管D6、电感L3，二极管D1的正极和二极管D3的负极之间串联有二极管D2，二极管D3的负极和二极管D4的正极之间串联有电感L2，二极管D4的正极和二极管D6的负极之间串联有二极管D5。在一种优选的方案中，所述开关管S的型号为IRF540N或IRF640N。在一种优选的方案中，所述DC/DC变换器还包括控制电路，控制电路采用数字控制芯片或模拟控制芯片。在一种优选的方案中，模拟控制芯片采用的型号为TI UC3842；数字控制芯片采用AVR单片机或者STM32 ARM芯片。与现有技术相比，本技术技术方案的有益效果是：本技术提供一种应用于光伏逆变器的大增益DC/DC变换器，电感升压单元与传统变换器相结合的方法可以有效的避免因使用隔离变压器和耦合电感升所产生的EMI噪声，并且有效的提升电路的升压比。因为只有一个开关管，因此所需要的控制电路与基本的Boost变换器控制电路并无差别。由于采用的是非隔离电路，不需要变压器等磁性元件，因此电路会有重量轻，功率密度高，体积小的特点。附图说明图1为光伏板与DC/DC升压变换器连接并网结构示意图。图2为本技术大增益DC/DC变换器的电路示意图。图3为电感升压单元的电路图。图4为开关管打开时的电路状态示意图。图5为开关管关闭时的电路状态示意图。图6为扩展后的电感升压单元电路图。具体实施方式附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。下面结合附图和实施例对本技术的技术方案做进一步的说明。实施例1如图2-3所示，一种应用于光伏逆变器的大增益DC/DC变换器，用于对光伏板产生的输入电压Vin进行升压并转换为输出电压Vout，包括电感升压单元，电感升压单元包括1个输入端和1个输出端，输入电压Vin的正极接电感升压单元的输入端，输入电压Vin的负极分别接开关管S、电容C0、电阻RL的一端，电感升压单元的输出端分别接开关管S的另一端以及二极管D0的正极，二极管D0的负极分别接电容C0和电阻RL的另一端，电阻RL的两端分别为输出电压Vout的正极和负极。在具体实施过程中，所述电感升压单元的具体电路为：电感升压单元的输入端到输出端之间依次连接有电感L1、二极管D1、二极管D4，电感升压单元的输入端到输出端之间还次连接有二极管D3、二极管D6、电感L3，二极管D1的正极和二极管D3的负极之间串联有二极管D2，二极管D3的负极和二极管D4的正极之间串联有电感L2，二极管D4的正极和二极管D6的负极之间串联有二极管D5。本实施例器件的选型应该和电路的输入输出相结合，避免电路进入DCM(断续模式)。电路为Low Side(源极接地)，因此开关管门级驱动芯片较容易与开关管相连接，开关管选择常用的IRF540N或IRF640N。本实施例DC/DC变换器还包括控制电路，控制电路可以采用数字控制或模拟控制方式。模拟控制可以选用典型控制芯片如TI UC3842。数字控制可选用AVR单片机或者STM32 ARM芯片。本技术的原理如图4-5所示，电感升压电路在开关管打开和关闭状态下时，电感两端的电压VL分别为： V L = V i n V L = V i n - V o u t 3 - - - ( 1 ) ]]>那么根据伏秒平衡方程：3VinD+(Vin-Vout)(1-D)＝0 (2)则本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种应用于光伏逆变器的大增益DC/DC变换器，用于对光伏板产生的输入电压Vin进行升压并转换为输出电压Vout，其特征在于，包括电感升压单元，电感升压单元包括1个输入端和1个输出端，输入电压Vin的正极接电感升压单元的输入端，输入电压Vin的负极分别接开关管S、电容C0、电阻RL的一端，电感升压单元的输出端分别接开关管S的另一端以及二极管D0的正极，二极管D0的负极分别接电容C0和电阻RL的另一端，电阻RL的两端分别为输出电压Vout的正极和负极。

【技术特征摘要】
1.一种应用于光伏逆变器的大增益DC/DC变换器，用于对光伏板产生的输入电压Vin进行升压并转换为输出电压Vout，其特征在于，包括电感升压单元，电感升压单元包括1个输入端和1个输出端，输入电压Vin的正极接电感升压单元的输入端，输入电压Vin的负极分别接开关管S、电容C0、电阻RL的一端，电感升压单元的输出端分别接开关管S的另一端以及二极管D0的正极，二极管D0的负极分别接电容C0和电阻RL的另一端，电阻RL的两端分别为输出电压Vout的正极和负极。2.根据权利要求1所述的应用于光伏逆变器的大增益DC/DC变换器，其特征在于，所述电感升压单元的具体电路为：电感升压单元的输入端到输出端之间依次连接有电感L1、二极管D1、二极管D4，电感升压单元的输入端到输出端...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡亚飞，胡杰峰，
申请(专利权)人：中山大学，
类型：新型
国别省市：广东;44