一种三绕组耦合电感型Boost变换器制造技术

本实用新型专利技术公开了提供一种三绕组耦合电感型Boost变换器，包括：直流输入电压源，耦合电感原边绕组，耦合电感第一副边绕组、耦合电感第二副边绕组、励磁电感、功率开关管、第一功率二极管、第二功率二极管、第三功率二极管、第四功率二极管、第五功率二极管、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第五电容、第六功率二极管、第六电容和负载电阻；本Boost变换器通过控制功率开关管导通或关断，不需要另外接入输入低纹波变换电路，易于控制且降低了体积和成本，而且输出电压一直远高于输入电压，本变换器拓扑具有良好的升压效果，能较好的满足高增益DC

【技术实现步骤摘要】
一种三绕组耦合电感型Boost变换器


[0001]本技术涉及电力电子变换
，特别涉及一种三绕组耦合电感型Boost变换器。

技术介绍

[0002]光伏组件的输出电压一般不超过50V，为了从低电压能源系统获得高输出电压并网运行，必须采用高电压增益的DC
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DC变换器，如何实现低压输入、高压输出的高效率直流功率转换技术已成为迫切需求，因此高增益、高效率的DC
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DC变换器成为国内外广大学者的研究热点之一。
[0003]现有技术中的高增益Boost变换器主要分为：1)基于耦合电感的高增益Boost变换器，通过设计耦合电感匝数比来使变换器获得高电压增益，但较大的耦合电感匝数比会导致输入电流纹波较大。2)基于电容的高增益Boost变换器，通过串接电容来实现高电压增益，但电容变换器的升压增益有限，需要使用多个电容单元，增加了变换器的体积和成本，所以一般只适用于低功率场合。因此，如何设计出低纹波波动的DC
‑
DC变换器是行业内亟需研究的课题。

技术实现思路

[0004]本技术的目的是提供一种三绕组耦合电感型Boost变换器，以解决现有技术中所存在的至少一个技术问题，提供至少一种有益的选择或创造条件。
[0005]本技术解决其技术问题的解决方案是：提供一种三绕组耦合电感型Boost变换器，包括：直流输入电压源、耦合电感原边绕组、耦合电感第一副边绕组、耦合电感第二副边绕组、励磁电感、功率开关管、第一功率二极管、第二功率二极管、第三功率二极管、第四功率二极管、第五功率二极管、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第五电容、第六功率二极管、第六电容和负载电阻；
[0006]所述直流输入电压源的正极分别与第一电容的负极、耦合电感原边绕组的同名端和励磁电感的一端连接，励磁电感与耦合电感原边绕组并联，耦合电感原边绕组的异名端分别与功率开关管的漏极连接、第一功率二极管的阳极和第二电容的负极连接，所述第一功率二极管的阴极分别与第一电容的正极和第二功率二极管的阳极连接，所述第二电容的正极分别与耦合电感第一副边绕组的同名端、第三功率二极管的阳极连接；
[0007]所述第二功率二极管的阴极分别与耦合电感第一副边绕组的异名端、第三电容的负极连接；
[0008]所述第三电容的正极分别与第三功率二极管的阴极、第四功率二极管的阳极和第四电容的阴极连接；
[0009]所述第四电容的正极分别与耦合电感第二副边绕组的同名端和第五功率二极管的阳极连接；
[0010]所述耦合电感第二副边绕组的异名端分别与第四功率二极管的阴极和第五电容
的负极连接；
[0011]所述第五电容的正极分别第五功率二极管的阴极和第六功率二极管的阳极连接；
[0012]所述第六功率二极管的阴极分别与第六电容的正极和负载电阻的一端连接；
[0013]所述负载电阻的另一端分别与第六电容的负极、功率开关管的源极和直流输入电压源的负极连接。
[0014]进一步，所述第一功率二极管和第一电容组成无源钳位电路。
[0015]进一步，所述耦合电感原边绕组、耦合电感第一副边绕组、第三功率二极管和第三电容组成倍压电路。
[0016]进一步，所述耦合电感第二副边绕组、第四电容、第五电容、第四功率二极管和第五功率二极管组成交错并联电路。
[0017]进一步，所述第六电容和负载电阻组成输出电路。
[0018]进一步，所述功率开关管为MOS管。
[0019]本技术的有益效果是：本Boost变换器通过控制功率开关管导通或关断，不需要另外接入输入低纹波变换电路，易于控制且降低了体积和成本，而且输出电压一直远高于输入电压，本变换器拓扑具有良好的升压效果，能较好的满足高增益DC
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DC变换器要求。
附图说明
[0020]为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单说明。
[0021]图1为本专利技术实施例的一种三绕组耦合电感型Boost变换器原理图；
[0022]图2为本专利技术实施例中提出的功率开关管的驱动信号V
GS
在一个开关周期内的信号波形图；
[0023]图3为本专利技术实施例中提出的一种三绕组耦合电感型Boost变换器一种工作过程的模态图；
[0024]图4为本专利技术实施例中提出的一种三绕组耦合电感型Boost变换器另一种工作过程的模态图；
[0025]图5为表示本专利技术实施例中提出的一种三绕组耦合电感型Boost变换器的升压过程仿真模拟结果波形图。
具体实施方式
[0026]为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
[0027]需要说明的是，虽然在系统示意图中进行了功能模块划分，在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于系统中的模块划分，或流程图中的顺序执行所示出或描述的步骤。说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
[0028]实施例1，参考图1和图2，提供一种三绕组耦合电感型Boost变换器，包括：直流输入电压源Vin、耦合电感原边绕组Lp、耦合电感第一副边绕组LS1、耦合电感第二副边绕组
LS2、励磁电感Lm、功率开关管S、第一功率二极管D1、第二功率二极管D2、第三功率二极管D3、第四功率二极管D4、第五功率二极管D5、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第五电容C5、第六功率二极管D6、第六电容C6和负载电阻R0。
[0029]所述直流输入电压源Vin的正极分别与第一电容C1的负极、耦合电感原边绕组Lp的同名端和励磁电感Lm的一端连接，励磁电感Lm与耦合电感原边绕组Lp并联，耦合电感原边绕组Lp的异名端分别与功率开关管S的漏极连接、第一功率二极管D1的阳极和第二电容C2的负极连接，所述第一功率二极管D1的阴极分别与第一电容C1的正极和第二功率二极管D2的阳极连接，所述第二电容C2的正极分别与耦合电感第一副边绕组LS1的同名端、第三功率二极管D3的阳极连接。
[0030]所述第二功率二极管D2的阴极分别与耦合电感第一副边绕组LS1的异名端、第三电容C3的负极连接；所述第三电容C3的正极分别与第三功率二极管D3的阴极、第四功率二极管D4的阳极和第四电容C4的阴极连接；所述第四电容C4的正极分别与耦合电感第二副边绕组LS2的同名端和第五功率二极管D5的阳极连接；所述耦合电感第二副边绕组LS2的异名端分别与第四功率二极管D4的阴极和第五电容C5的负极连接；所述第五电容C5的正极分别第五功率二极管D5的阴极和第六功率二极管D6的阳极连接；所述第六功率二极管D6的阴极分别与第六电容C6的正极和负载电阻R0的一端连接；所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种三绕组耦合电感型Boost变换器，其特征在于，包括：直流输入电压源、耦合电感原边绕组、合电感第一副边绕组、耦合电感第二副边绕组、励磁电感、功率开关管、第一功率二极管、第二功率二极管、第三功率二极管、第四功率二极管、第五功率二极管、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第五电容、第六功率二极管、第六电容和负载电阻；所述直流输入电压源的正极分别与第一电容的负极、耦合电感原边绕组的同名端和励磁电感的一端连接，励磁电感与耦合电感原边绕组并联，耦合电感原边绕组的异名端分别与功率开关管的漏极连接、第一功率二极管的阳极和第二电容的负极连接，所述第一功率二极管的阴极分别与第一电容的正极和第二功率二极管的阳极连接，所述第二电容的正极分别与耦合电感第一副边绕组的同名端、第三功率二极管的阳极连接；所述第二功率二极管的阴极分别与耦合电感第一副边绕组的异名端、第三电容的负极连接；所述第三电容的正极分别与第三功率二极管的阴极、第四功率二极管的阳极和第四电容的阴极连接；所述第四电容的正极分别与耦合电感第二副边绕组的同名端和第五功率二极管的阳极连接；所述耦合电感第...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁剑鑫，陈雄铭，罗炜芊，区峻豪，邹菲，唐志杨，
申请(专利权)人：广东海洋大学，
类型：新型
国别省市：