[发明专利]一种多单元二极管电容网络高增益隔离型直流变换器

摘要

本发明公开了一种多单元二极管电容网络高增益隔离型直流变换器，主电路拓扑充分结合多绕组变压器和二极管电容升压单元的特性，克服二极管电容网络冲击电流和脉冲型方波输出电压的固有缺陷，具有以下明显优势：1)提高电压增益，减小功率器件电压应力；2)实现零输出电压纹波，显著降低LC滤波器的需求；3)降低变压器的匝数比，减小磁性元件体积，提高功率密度；4)可进一步利用变压器漏感实现主功率器件和辅助开关管的零电压开通(ZVS)，降低开关损耗，提高电能转换效率。有源钳位多单元二极管电容网络高增益隔离型直流变换器，在新能源分布式发电系统中，具有广阔的应用前景。

主权项

一种多单元二极管电容网络高增益隔离型直流变换器，其特征在于，包括输入端电源V_dc、可控开关管S、副边多绕组的变压器、多个二端口二极管电容升压单元、LC滤波电路以及输出端负载R_L；变压器能够等效为具有固定变比的理想变压器与励磁电感L_m并联后再与等效到原边的漏感L_k串联；LC滤波电路由滤波电感L_f和滤波电容C_f构成；可控开关管S包含MOSFET、体二极管D和寄生电容C_s；输入端电源V_dc的正极接变压器原边正极，可控开关管S接在输入端电源V_dc的负极与变压器原边负极两端，变压器副边第一绕组v_s1与第一二端口二极管电容升压单元输入端相连，变压器副边第二绕组v_s2与第二二端口二极管电容升压单元输入端反极性相连，依次类推，变压器副边第N‑1绕组v_sN‑1与第N‑1二端口二极管电容升压单元输入端相连，变压器副边第N绕组v_sN与第N二端口二极管电容升压单元输入端反极性相连，N个二端口二极管电容升压单元的输出端顺序串联后接LC滤波电路的输入端，LC滤波电路的输出端与负载R_L两端相连，其中N为正偶数。