[发明专利]一种级联电压举升型准Z源变换器

说明书

技术领域

本发明涉及DC/DC变换器领域，具体涉及一种级联电压举升型准Z源变换器。

背景技术

在可再生能源发电系统，如光伏发电和燃料电池等系统需要DC/DC变换器有高电压增益和小输入电流纹波，便于并入交流电网并保护输入输出。然而传统的DC/DC升压变换器受到占空比、生热和损耗的限制，无法实现大幅度的升压，如Boost变换器，其电压增益为1/(1-D)，D为占空比，当占空比接近于1时才能获得较高的电压增益，但与此同时会遇到上述的问题；此外，许多基于Z源和准Z源的DC/DC变换器，虽利用阻抗源网络实现了升压，但电压增益仍有提升的空间，如准Z源变换器的电压增益为(1-D)/(1-2D)，此外还存在不共地、开关管应力较大等问题。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提出一种级联电压举升型准Z源变换器。

一种级联电压举升型准Z源变换器，具体包括直流输入电源、第一电感、第一二极管、第一电容、第二电容、第二二极管、第二电感、第三电感、第三电容、第三二极管、第四二极管、第四电容、第四电感、第五二极管、第五电感、开关管、输出电容和负载。

本发明电路具体的连接方式为：直流输入电源V_in的正极与第一电感的一端连接。第一电感的另外一端与第一二极管的阳极和第二电容的一端连接。第一二极管的阴极与第一电容的一端、第二二极管的阳极和第二电感的一端连接。第二二极管的阴极与第四二极管的阳极、第三电感的一端和第三电容的一端连接。第二电感的另外一端与第三电容另外一端和第三二极管的阳极连接。第四二极管的阴极与第四电感的一端和第四电容的一端连接。第三电感的另外一端与第四电容另外一端、第五二极管的阳极和第三二极管的阴极连接。第五二极管的阴极与第四电感的另外一端、第二电容的另外一端、开关管的漏极和第五电感的一端连接。第五电感的另外一端与输出电容的一端和负载的一端连接。输出电容与负载并联。直流输入电源V_in的负极与第一电容的另外一端、开关管的源极、输出电容的另外一端和负载的另外一端连接。

与现有技术相比，本发明电路具有的优势为：相比于传统的Boost变换器(其输出电压为)和准Z源变换器(其输出电压为)等DC/DC变换器，在相同的占空比和输入电压的情况下，具有更高的输出电压，输出电压为在相同的输入电压和输出电压条件下，本发明电路只需要较小的占空比就可以将低等级电压升至高等级的电压，而且输入输出共地、输入输出电流连续等，因此本发明电路具有很广泛的应用前景。

附图说明

图1为实例中一种级联电压举升型准Z源变换器结构图。

图2为实例中一个开关周期主要元件的电压电流波形图。

图3a、图3b为实例中一个开关周期内电路模态图。

图4为本发明实例中的电路、Boost和准Z源变换器的增益V_o/V_in随占空比D变化的波形图。

具体实施方式

为进一步阐述本发明的内容和特点，以下结合附图对本发明的具体实施方案进行具体说明，但本发明的实施不限于此。