[发明专利]一种含有软开关的两端口输入ZVT高增益Boost变换器

说明书

一种含有软开关的两端口输入ZVT高增益Boost变换器，实现两路输入可调高增益，拓扑结构包含两个输入源，两个电感，两个功率开关，两个输出二极管，倍压单元和软开关辅助电路；第一电感和第二电感的输入端分别接两个输入电源的正极，第一电感和第二电感的输出端分别接第一功率开关和第二功率开关的漏极，第一功率开关和第二功率开关的源极接入输入电源的负极；两个功率开关的栅极分别接入各自的控制器；两个功率开关的驱动相位之间相差180°,即采用交错控制策略；电路中的倍压单元可在原电路的增益基础上提高增益倍数，而软开关辅助电路可实现两个功率开关的无损零电压关断。本发明电路拓扑不存在变压器和耦合电感，EMI特性好，软开关辅助电路可以实现开关管零电压关断，大幅降低开关管的损耗，提高了变换器整体工作效率。

技术领域

本发明涉及一种DC-DC变换器，具体是一种含有软开关的两端口输入ZVT高增益Boost变换器。

背景技术

现有技术中，大多是基本的一端口输入升压型(Boost)变换器，其结构较为简单，具备升压能力，但是升压能力不足，开关管导通或关断过程中的导通损耗大，相关器件电压应力大，能量的利用率低，从而导致变换器整体工作效率不高。由于变换器本身结构和升压能力的限制，不足以胜任一些需要多端口输入和输入输出电压差较大的场合，例如:电动汽车系统、光伏并网发电系统等，从而导致应用范围较窄。这些问题引起了越来越多的国内外学者的关注，经过研究提出了相应的拓扑结构或者解决方案。经分析，现有的具有高增益能力的电路拓扑，主要可分为三种：第一种是借助变压器，在原有的DC-DC变换器拓扑结构上添加一个或多个高频变压器，通过改变高频变压器的变比实现高增益升压的目的，但这种方案电能经过了多次转换，整个系统的能量转换效率较低；第二种是采用耦合电感实现高增益升压，耦合电感的使用，能够实现大电压变比，但是存在漏感，并且常会引起开关器件电压应力过高，且会带来电磁干扰等影响。第三种是利用开关电容，尽管这种方案可以实现大变比升压，但是由于开关器件过多，使得电路的控制过于复杂。

发明内容

为解决现有技术中变换器不能多端口输入，升压能力不够，能量转换效率低，开关损耗较大，升压能力不可调等技术问题。本发明提供一种含有软开关的两端口输入ZVT高增益Boost变换器，其电路拓扑不存在变压器和耦合电感，EMI特性好，软开关辅助电路可以实现开关管零电压关断，大幅降低开关管的损耗，提高了变换器整体工作效率。

本发明采取的技术方案为：

一种含有软开关的两端口输入ZVT高增益Boost变换器，包括

两个输入电源V1、V2，两个电感L1、L2，两个功率开关S1、S2，两个输出二极管D₀₁、D₀₂、倍压单元、软开关辅助电路；

第一电感L₁和第二电感L₂的输入端分别接两个电源V₁、V₂的正极，第一电感L₁和第二电感L₂的输出端分别接第一功率开关S₁和第二功率开关的漏极，第一功率开关S₁和第二功率开关S₂的源极接入电源V₁、V₂的负极；两个功率开关S₁、S₂的栅极分别接入各自的控制器；两个功率开关S₁、S₂的驱动相位之间相差180°，即采用交错控制策略；