[实用新型]一种自平衡交错升压式DC/DC变换器

说明书

本实用新型涉及一种自平衡交错升压式DC/DC变换器。以克服现有技术存在的在大功率使用的情况下容易出现炸管可能的问题。本实用新型包括全耦合电感L1与全耦合电感L2均为反向耦合电感，全耦合电感L1与全耦合电感L2异名端相连并与直流电感Ls串联；全耦合电感L1的另一端与二极管D1与开关管S1相连，续流二极管D1与续流二极管D2一端连接并于电容CB相连；所述开关管S1的另一端于输入电源的地相连，所述电感L2的另一端于开关管S2与电容CB相连接，开关管S2与开关管S1共同连接至输入电源的地；所述输出电容Cout一端与二极管D2相连，另一端与输入电源的地相连并与负载并联。

技术领域

本实用新型涉及电力能源转换技术领域，具体涉及一种自平衡交错升压式DC/DC变换器。

背景技术

在低压分布式能源(如：燃料电池、太阳能电池、风力发电等)系统中需要一个升压的DC/DC变换器将低压源转换为高压源进而连接负载。其首先需要将低电压升高以便来产生所需的交流市电电压，即：在实际应用中需要有较高升压比的DC/DC转换器。同时分布式电源需要有较高的功率密度和转换效率。

虽然理想情况下Boost升压电路可以实现非常高的电压增益，但在实际应用中，由于转换器的效率、性能和极端占空比操作的限制，它们的电压增益一般限制在5-8倍。为了扩展电压的增益，降低开关电压应力并最小化电流纹波，一些文献提出了具有倍压功能且与耦合电感相结合的自平衡交错式升压DC/DC，但是其需要额外的辅助电路和组件，结构复杂，系统需要较高的成本，因此在实际应用中难以制造和批量生产。为了简化电路结构，一些文献提出了基于全耦合电感的高功率密度的DC/DC转换器，但是由于交错实用中电流不平衡的现象存在，在大功率使用的情况下容易出现炸管的可能。

实用新型内容

本实用新型提出了一种自平衡交错升压式DC/DC变换器，以克服现有技术存在的在大功率使用的情况下容易出现炸管可能的问题。

为了达到本实用新型的目的，本实用新型提供的技术方案是：一种自平衡交错升压式DC/DC变换器，包括全耦合电感L1、全耦合电感L2、直流电感Ls、续流二极管D1、续流二极管D2、开关管S1、开关管S2、电容CB、输入电容Cin和输出Cout，所述全耦合电感L1与全耦合电感L2均为反向耦合电感，全耦合电感L1与全耦合电感L2异名端相连并与直流电感Ls串联；全耦合电感L1的另一端与二极管D1与开关管S1相连，续流二极管D1与续流二极管D2一端连接并于电容CB相连；所述开关管S1的另一端于输入电源的地相连，所述电感L2的另一端于开关管S2与电容CB相连接，开关管S2与开关管S1共同连接至输入电源的地；所述输出电容Cout一端与二极管D2相连，另一端与输入电源的地相连并与负载并联。

与现有技术相比，本实用新型的优点是：

1、本实用新型在占空比大于0.5时负载电流可以自动平衡，控制简单易实现，系统可靠性高。

2、适用范围广：可使用于需要有高电压增益的DC/DC升压电路中，如太阳能、燃料电池等低压源中。

3、本实用新型采用全耦合电感及倍压器，相比于独立电感够成的交错式DC/DC其电感值可大大减小，因此具有较高的功率密度且降低了系统的传输损耗与开关损耗，具有较高的转换效率。

附图说明

图1是本实用新型的电路拓扑结构；

图2是本拓扑结构的控制方法及主要工作波形；

图3是一个周期内上述所提出的DC/DC转换器工作状态。

具体实施方式

下面将结合附图和实施例对本实用新型进行详细地说明。