[发明专利]一种开关准Z源型升压变换器

说明书

技术领域

本发明涉及DC/DC变换器领域，具体涉及一种开关准Z源型升压变换器。

背景技术

在能源枯竭与环境污染日益严重的今天，太阳能作为清洁的可再生能源， 日益受到国际社会的广泛关注，以太阳能发电为基础的供电系统和电气装置 得到了深入的研究和开发。太阳能光伏发电已经成为当今利用太阳能最主要 的方式之一。光伏阵列电池的输出电压等级较低，不能满足用电设备和并网 的要求，因此光伏阵列电池的输出电压必须经过DC/DC变换器升压后才能 使用。但许多升压DC/DC变换器受到占空比、生热和损耗的限制，无法实 现大幅度的升压，如开关电感Boost变换器，其电压增益为(1+D)/(1-D)，D 为占空比，但由于寄生参数的影响，其增益受到限制；又如Z源升压变换器， 其电压增益为(1-D)/(1-2D)，较Boost变换器有了一定的提高，但仍有提升 的空间。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提出一种开关准Z源型升 压变换器。

本发明电路中具体包括直流输入电源V_in、第一电感、第一电容、第一二 极管、第二电感、第二电容、第三二极管、第四二极管、第三电感、第三电 容、第二二极管、第四电容、第四电感、第五二极管、开关管、第六二极管、 输出电容和负载。

本发明电路具体的连接方式为：所述直流输入电源V_in的正极与第一电 感的一端、第一电容的一端和第三二极管的阳极连接。所述第一电感的另外 一端与第一二极管的阳极和第二电容的一端连接。所述第一二极管的阴极与 第一电容的另外一端和第二电感的一端连接。所述第二电容的另外一端与第 二电感的另外一端、第四二极管的阳极和第五二极管的阳极连接。所述第四 二极管的阴极与第三二极管的阴极、第三电感的一端和第三电容的一端连接。 所述第三电感的另外一端与第二二极管的阳极和第四电容的一端连接。所述 第二二极管的阴极与第三电容的另外一端和第四电感的一端连接。所述第四 电容的另外一端与第四电感的另外一端、第五二极管的阴极、开关管的漏极 和第六二极管的阳极连接。所述第六二极管的阴极与输出电容的一端和负载 的一端连接。所述输出电容与负载并联。所述直流输入电源V_in的负极与开 关管的源极、输出电容的另外一端和负载的另外一端连接。

与现有技术相比，本发明电路具有的优势为：相比于开关电感Boost变换器(其输出电压为)和Z源升压变换器(其输出电压为)等DC/DC变换器，在相同的占空比和输入电压的情况下，具有更高的输出电压，输出电压为在相同的输入电压和输出电压条件下，本发明电路只需要较小的占空比就可以将低等级电压升至高等级的电压，而且输入输出共地、输入电流连续等，因此本发明电路具有很广泛的应用前景。

附图说明

图1为一种开关准Z源型升压变换器结构图。

图2为一个开关周期主要元件的电压电流波形图。

图3a、图3b为一个开关周期内电路模态图。

图4为提出的电路、开关电感Boost变换器和Z源升压变换器的增益V_out/V_in随占空比D变化的波形图。

具体实施方式

以下结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述说明，但本发明的实 施方式不限于此。需指出的是，以下若有未特别详细说明之过程或参数，均是 本领域技术人员可参照现有技术理解或实现的。