[实用新型]一种混合型Z源变换器

说明书

技术领域

本实用新型涉及DC/DC变换器领域，具体涉及一种混合型Z源变换器。

背景技术

近年来，由于化石能源的日益枯竭，世界各国都在大力开发新型可再生 清洁能源，因此诸如太阳能光伏、燃料电池等可再生能源并网发电及其相关 技术得到了迅猛发展。由于燃料电池和光伏电池的输出电压远低于并网逆变 器所需的直流电压，因此需要具有较强升压能力的直流变换器将光伏电池和 燃料电池的输出电压进行升高。有许多升压DC/DC变换器可以进行升压， 但相当一部分受到占空比、生热和损耗的限制，无法实现大幅度的升压，如 Boost变换器，其电压增益为1/(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源直流变换器，其电压增益为1/(1-2D)，较Boost 变换器有了一定的提高，但仍有提升的空间，此外还存在启动冲击电流的问 题。

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，提出一种混合型Z源 变换器。

本实用新型电路中具体包括直流输入电源V_in、第一二极管、第一电感、 第一电容、第二二极管、第二电容、第二电感、第五电容、第六电容、第三 电容、第三电感、第三二极管、第四电容、第四电感、开关管、第四二极管、 输出电容和负载。

本实用新型电路具体的连接方式为：所述的直流输入电源V_in的正极与 第一二极管的阳极连接。所述的第一二极管的阴极与第一电感的一端、第一 电容的一端和第五电容的一端连接。所述的第一电感的另外一端与第二二极 管的阳极和第二电容的一端连接。所述的第二二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。所述的第二电感的另外一端与第二电容的另 外一端、第六电容的一端、开关管的漏极和第四二极管的阳极连接。所述的 第六电容的另外一端与直流输入电源V_in的负极、第四电感的一端和第四电 容的一端连接。所述的第四电感的另外一端与第三二极管的阴极和第三电容 的一端连接。所述的第三二极管的阳极与第四电容的另外一端和第三电感的 一端连接。所述的第三电感的另外一端与第三电容的另外一端、第五电容的 另外一端、开关管的源极、输出电容的一端和负载的一端连接。所述的第四 二极管的阴极与输出电容的另外一端和负载的另外一端连接。所述的输出电 容与负载并联。

与现有技术相比，本实用新型电路具有的优势为：相比于传统的Boost变换器(其输出电压为)和Z源直流变换器(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，本实用新型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，而且输入输出共地等，因此本实用新型电路具有很广泛的应用前景。

附图说明

图1为一种混合型Z源变换器结构图。

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、Boost和Z源直流变换器的增益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实用新型作进一步详细的描述说明，但本实用 新型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。