[实用新型]一种三储能电容双输出Z源半桥变换器

说明书

技术领域

本实用新型涉及电力电子变换器技术领域，具体涉及一种三储能电容双输出Z源半桥变换器。 

背景技术

常规的半桥变换器，逆变桥臂直接与直流电压源并联，当逆变桥臂的上、下开关管因误触发而直通时，会流过非常大的电流而使开关管损毁。而且，这类半桥逆变器输出交流电压的幅值只有输入电压的一半，属于降压型逆变器，输出电压的范围比较窄。为了提高输出交流电压的幅值，传统的做法是在逆变器前级加入升压环节，或在输出端接变压器进行升压。在逆变器前级加入升压环节的方案中至少需要多用一个开关管，这增加了功率传递中的开关损耗，也增加了控制的复杂性。在逆变器输出端接变压器虽然可以提高输出电压的幅值，但是当变压器匝比固定时，输出交流电压的幅值是一定值。 

目前，有相应专利提出用Z源半桥变换器来解决上述问题，其电路如图1所示。随着新能源技术的市场需求，多电路输出的电路已经变得日益迫切。因此，当需要两路输出的时候，就需要两个Z源半桥变换器。然而，两个Z源半桥变换器，则需要两个电源，四个储能电容，四个开关管，以及两个Z源阻抗。除此，相应的控制会增加成本和控制难度，且系统的稳定性也会降低。 

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种双输出Z源半桥变换器。本实用新型只需要一个电源，三个开关管，三个储能电容，以及一个Z源阻抗。比传统的两个Z源半桥变换器，少了一个电源，一个储能电容，一个开关管和一个Z源阻抗，却能达到传统Z源半桥变换器的输出增益，且具有高可靠性、宽输出电压范围和丰富的输出交流脉冲波形，特别适用于需要双输出的新能源电路，以及电解电镀等电化学等电源装置。 

本实用新型通过如下技术方案实现： 

一种三储能电容双输出Z源半桥变换器，包括第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第五电容，第一电感、第二电感，第一开关管、第二开关管、第三开关管和二极管。一种双输出Z源半桥变换器以第一电容、第二电容和第一开关管、第二开关管构成第一个常规半桥变换器，以第二电容、第三电容和 第二开关管、第三开关管构成第二个常规半桥变换器，以第四电容、第五电容，第一电感、第二电感，构成Z源阻抗，二极管用于阻断Z源阻抗的电流倒流回电源。 

所述电源的正极、二极管的阳极和第一电容的一端连接于一点，二极管的阴极、第一电感的一端和第四电容的一端连接于一点，第一电感的另外一端、第五电容的一端和第一开关管的漏极连接于一点，第一开关管的源极、第二开关管的漏极和第一负载的一端连接于一点，第二开关管的源极、第三开关管的漏极和第二负载的一端连接于一点，第三开关管的源极、第二电感的一端和第四电容的另外一端连接于一点，第一负载的另外一端、第一电容的另外一端和第二电容的一端连接于一点，第二负载的另外一端、第二电容的另外一端和第三电容的一端连接于一点，第三电容的另外一端、第二电感的另外一端、第五电容的另外一端和电源的负极连接于一点。 

与现有技术相比本实用新型具有如下优点： 

本实用新型只需要一个电源，三个储能电容，三个开关管，以及一个Z源阻抗。比传统的具有两路输出的两个Z源半桥变换器，少了一个电源，一个储能电容，一个开关管和一个Z源阻抗，却能达到比传统Z源半桥变换器的输出增益，且具有高可靠性、宽输出电压范围和丰富的输出交流脉冲波形，特别适用于需要多输出的新能源电路，以及电解电镀等电化学等电源装置。 

本实用新型的变换器可以防止开关管的直通对电路造成的损坏，且开关管直通时能得到较高的输出增益，克服传统的半桥变换器的输出局限于输入电压的缺点。 

附图说明

图1是目前已有的一种单输出Z源半桥变换器的电路。 

图2是本实用新型所述的一种双输出Z源半桥变换器的实施例的电路图； 

图3a、图3b、图3c、图3d、图3e、图3f分别是图2所示电路图在一个开关周期内的主要工作模态图。 

图4为一种双输出Z源半桥变换器的对应主要波形图。 

具体实施方式

下面结合实施例及附图，对本实用新型作进一步的详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。 

实施案例