[发明专利]一种多输入反激变换器

说明书

技术领域

本发明涉及一种多输入反激变换器，属于电能变换装置中的直流变换器领域。

背景技术

随着化石能源的不断紧缺和环境污染的不断加剧，基于新能源和可再生能源的分布式发电系统已成为现在研究的热点，直直变换器是其中的一个重要组成部分。而新能源和可再生能源，如：太阳能、风能等，随气候和地区的差异变化较大，电力供应不稳定、不连续，另外，燃料电池输出电压随负载的变化而变化，因此为了确保连续可靠地给负载供电，需要多种新能源优势互补构成联合供电系统。

由于系统中有多个输入源，每种输入源的电压并不稳定，所以需要直直变换器对电压进行调节。直直变换器按输入源数可分为两类：单输入直直变换器和多输入直直变换器。在大多数场合由于只有一个输入源，因此只采用单输入直直变换器。而新能源联合供电系统有多个输入源，因此，既可以采用多个单输入直直变换器，又可采用一个多输入直直变换器。在一些中小功率且输入新能源发电装置靠近的场合，如使用多个单输入直直变换器，就会使得结构复杂，且成本较高。在这种应用场合，为了简化电路结构，可以用一个多输入直直变换器代替多个单输入直直变换器。

在需要隔离的应用场合，反激变换器由于其结构简单的特点被广泛应用。现有的多输入反激变换器可利用磁通耦合实现多输入，但是该变换器原边绕组数和输入通道数相同，开关管电压应力高，输入需要防反二极管且各通道不可以同时导通，控制方法比较单一。

发明内容

本发明针对背景技术中存在的缺陷而提出一种多输入反激变换器。

本发明的多输入反激变换器，其结构包括：N个输入通道电路、反激变换器电路和输出整流电路，N为大于1的自然数，其中：输入通道电路包括直流电源、功率开关管和续流二极管，直流电源的正极连接功率开关管的漏极，功率开关管的源极连接续流二极管的阴极，续流二极管的阳极连接直流电源的负极，N个输入通道电路以续流二极管串接；反激变换器电路包括反激功率开关管和反激变压器，反激变压器又包括原边绕组和副边绕组，原边绕组的异名端分别连接第一输入通道电路中的第一功率开关管的源极和第一续流二极管的阴极，原边绕组的同名端连接反激功率开关管的漏极，反激功率开关管的源极连接第N输入通道电路中的第N续流二极管的阳极和第N直流电源的负极；输出整流电路包括输出整流二极管和输出滤波电容，输出整流二极管的阳极连接副边绕组的同名端，输出整流二极管的阴极连接输出滤波电容的一端和输出负载的一端，副边绕组的异名端连接输出滤波电容的另一端和输出负载的另一端。

本发明的多输入反激变换器前级为电压脉冲单元，后一级与单端反激变换器相似，这种结构减小了功率开关管的电压应力，输入源可同时或分时给负载供电，大大增加了变换器控制的灵活性；这种结构在输入输出实现隔离的条件下减少了输入侧的绕组数量，从而减小了变换器的体积。

附图说明

图1是本发明多输入反激变换器的电路原理图。

图2～图6分别是本发明实施例双输入反激变换器在开关模态I～开关模态V的等效电路原理图。

图1～图6中标号名称：1-第一输入通道电路；2-第二输入通道电路；N-第N输入通道电路；10-反激变换器电路；20-输出整流电路；U₁、U₂、U_N分别为第一、第二、第N直流电源；Q₁、Q₂、Q_N分别为第一、第二、第N功率开关管；Q_N+1-反激功率开关管；D₁、D₂、D_N分别为第一、第二、第N续流二极管；N_P、N_S分别为反激变压器的原边绕组和副边绕组；D_o-输出整流二极管；C_o-输出滤波电容；R_L-输出负载；U_o-输出电压。

具体实施方式