[发明专利]一种含有软开关的双端口输入高增益DC/DC变换器

说明书

一种含有软开关的双端口输入高增益DC/DC变换器，包含两个直流输入电源，两个功率电感，两个功率开关，以及软开关辅助电路和倍增模块；所述软开关辅助电路由一个电容和两个二极管组成；所述倍增模块是由两个二极管和两个电容构成的具有四个端口的单元，其中上侧二极管的阳极作为第一端口，该二极管的阴极与上侧电容的节点作为第二端口，下侧电容与下侧二极管阳极的节点作为第三端口，该二极管的阴极作为第四端口。该拓扑中将两个直流电源纳入同一个电路拓扑之中提高了能源的利用效率减少了经济成本；倍增单元每增加一个，其增益均可在原来基础上增加两倍，其增益可调；本发明电路拓扑简单，控制容易实现，可以将光伏系统和燃料电池此类新能源同时接入一个拓扑之中。

技术领域

本发明涉及一种DC/DC变换器，具体为一种含有软开关的双端口输入高增益DC/DC变换器。

背景技术

在如今备受关注的新能源中，太阳能作为解决化石能源危机的新型可再生能源，由于具有方便、清洁、安全等优点，越来越受到世界各国的重视，在近年来发展迅速，但是太阳能发电系统有致命的弱点：能量供给不均匀、随机性较大、基本没有预测性、稳定性差，并且不同区域、不同时段的供给能力不同，而燃料电池由于其响应速度快和供电稳定性好等优点，科研人员设计出了太阳能、燃料电池联合供电系统。在现有的技术中，基本的双端口两相升压型DC/DC变换器，结构相对简单，虽然能实现升压的功能，但是存在升压能力不够，开关器件电压应力过大，损耗大，效率不高，且升压能力不可调等问题，同时开关管在导通和关断过程中有显著的开关损耗，而导致工作效率不高，且在某些输入输出达到高增益的场合不能满足要求。因此，一些专家学者针对这些问题做了大量研究，并提出了相应的解决方案。但总的来说，若借助于变压器，可通过改变变压器变比来实现高增益升压的目的，但该方案能量转换过程复杂，整个系统的能量转换效率低。

发明内容

为解决现有技术中变换器开关损耗较大，升压能力不可调、升压能力不够，工作效率不高等技术问题。本发明提供一种含有软开关的双端口输入高增益DC/DC变换器，该变换器中将两个直流电源纳入同一个电路拓扑之中，提高了能源的利用效率减少了经济成本；软开关的加入，既减少了开关损耗，又提高了工作效率。

本发明采取的技术方案为：

一种含有软开关的双端口输入高增益DC/DC变换器，包含两个直流输入电源V_in1、V_in2，两个功率电感L₁、L₂，两个功率开关S₁、S₂，软开关辅助电路。

第一电感L₁的输入端、第二电感L₂的输入端分别连接输入电源V_in1的正极、输入电源V_in2的正极，第一电感L₁的输出端、第二电感L₂的输出端分别接第一功率开关S₁的漏极、第二功率开关S₂的漏极，第一功率开关S₁的源极和第二功率开关S₂的源极均连接输入电源V_in1、V_in2的负极；两个功率开关S₁、S₂的栅极分别接各自的控制器；

所述软开关辅助电路包括二极管D₁、D₂、电容C₁，二极管D₁、D₂串联，电容C₁的上端与二极管D₁、D₂串联的节点相连，第一电感L₁的输出端接二极管D₁的阳极，第二电感L₂输出端接电容C₁的下端、然后再与二极管D_1a的阳极相接，二极管D₂的阴极接二极管D_1a的阴极；