[发明专利]一种电流连续型高增益DC-DC变换器电路

说明书

技术领域

本发明涉及电力电子电路技术领域，具体涉及一种电流连续型高增益DC-DC变换器电路。 

背景技术

在燃料电池发电、光伏发电中，由于单个太阳能电池或者单个燃料电池提供的直流电压较低，无法满足现有用电设备的用电需求，也不能满足并网的需求，往往需要将多个电池串联起来达到所需的电压。这种方法一方面大大降低了整个系统的可靠性，另一方面还需解决串联均压问题。为此，需要能够把低电压转换为高电压的高增益DC-DC变换器。近几年提出的Z源升压DC-DC变换器是一种高增益DC-DC变换器，但该电路具有较高的阻抗网络电容电压应力，电源电流不连续，输出与输入不共地，且电路启动时存在很大启动冲击电流问题，限制了该电路在实际中的应用。 

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种电流连续型高增益DC-DC变换器电路，具体技术方案如下。 

一种电流连续型高增益DC-DC变换器电路，包括电压源、第一电感、第一二极管、第一电容、两端阻抗网络、第三二极管、MOS管、第四电感、输出电容和负载。所述两端阻抗网络由第二电感、第三电感、第二电容、第三电容和第二二极管构成；所述电压源、第一电感、第三二极管和MOS管依次串联构成第一级升压电路；所述第 一电容、两端阻抗网络和MOS管依次串联构成第二级升压电路；所述第四电感、输出电容和负载构成输出电路。 

优选地，所述电压源的正极与第一电感的一端连接；所述第一电感的另一端分别与第一二极管的阳极和第三二极管的阳极连接；所述第一二极管的阴极分别与第一电容的正极、第二电感的一端和第二电容的负极连接；所述第二电感的另一端分别与第二二极管的阳极和第三电容的负极连接；所述第二二极管的阴极分别与第二电容的正极和第三电感的一端连接；所述第三电容的正极分别与第三电感的另一端、第三二极管的阴极、MOS管的漏极和第四电感的一端连接；所述第四电感的另一端分别与输出电容的正极和负载的一端连接；所述电压源的负极分别与第一电容的负极、输出电容的负极、负载的另一端和MOS管的源极连接。 

与现有技术相比，本发明电路具有如下优点和技术效果：整个电路结构简单，电压增益更高，在相同输入电压的情况下，输出相同电压甚至更高电压时，两端阻抗网络中电容的电压应力反而降低了；对启动冲击电流具有很好的抑制作用，MOS管开通瞬间，输出电容也不会对MOS管产生冲击电流，可靠性提高；且输入电源电流连续，负载电流连续，输出与输入共地，因而更适合应用于燃料电池发电和光伏发电等新能源发电技术领域。 

附图说明

图1是本发明具体实施方式中的一种电流连续型高增益DC-DC变换器电路。 

图2a、图2b分别是图1所示一种电流连续型高增益DC-DC变换器电路在其MOS管S导通和关断时段的等效电路图。 

图3a为本发明电路的增益曲线与基本升压电路的增益曲线的比较图。 

图3b为图3a中本发明电路的增益曲线与基本升压电路的增益曲线在占空比d小于0.4内的比较图。 

图4为两端阻抗网络中电容的电压与输出电压的比值随占空比d的变化情况。 

图5为实例中电流连续型高增益DC-DC变换器电路的主要工作波形图。 

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施作进一步描述。