[发明专利]一种输出浮地输入并联高增益Boost变换电路及切换方法

说明书

本发明公开了一种输出浮地输入并联高增益Boost变换电路及切换方法，属于电力电子领域。变换电路分为三个部分，分别为输入、功率变换、负载，其中功率变换部分又可分为模块一、模块二，模块一与模块二结构对称，变换器包括带有两个绕组L₁₁、L₁₂的耦合电感M₁，带有两个绕组L₂₁、L₂₂的耦合电感M₂，两个功率开关管S₁、S₂，两个钳位二极管D_CC1、D_CC2，两个钳位电容C_C1、C_C2，两个输出二极管D_C1、D_C2，两个输出电容C₁和C₂。在输出浮地输入并联Boost变换电路的基础上，将耦合电感的升压特性以及输出电容串联升压效果相结合。本发明解决了传统Boost电路的电压增益有限问题，此结构易于拓展为多相，两模块中开关管采用交错开通技术可有效减小输入电流纹波。

技术领域

本发明属于电力电子技术DC-DC变换电路领域，具体涉及一种输出浮地输入并联高增益Boost变换电路和切换方法。

背景技术

随着全球能源危机和环境污染的日益严重，太阳能、风能、地热能、生物质能等可再生能源受到全世界的关注。然而，由于环境、温度等因素的影响，可再生能源的输出电压较低，而且波动较大，在实际应用中往往需要多种能源组合，以保证可再生能源发电的稳定性、实用性，为达到并网逆变器所需的直流母线电压，在实际应用中需要一种高增益的升压变换器对可再生能源的输出电压进行升压。

常用的升压变换器有Boost、Buck-Boost、耦合电感型、开关电容型等变换器，这些变换器都可以实现升压功能，但只有在极端占空比的条件下才能得到较高的电压增益，或者非极端占空比条件下但引起较大的输入电流纹波以及器件应力不均衡等问题。基本输出浮地输入并联Boost变换器结构简洁对称，能够有效减小输入输出纹波，增益与传统交错并联Boost变换器相比得到提高，两相电流在输入端交错，降低输入电流脉动，器件应力大大降低，但在需要更高增益的场合，基本输出浮地输入并联Boost变换器仍不能满足。

为适应可再生能源的开发与利用，满足并网逆变器的直流母线电压的要求，研究新型高电压增益、高稳定性的升压变换器具有十分重要的理论意义和实际价值。

发明内容

本发明针对现有升压变换器存在的电压增益不高，高增益下Boost变换器工作于极限占空比，输入电流电压纹波较大等问题，提出一种交错并联高增益Boost变换电路，适用于需要高增益的电力电子应用场合。

本发明电路的技术方案为：一种输出浮地输入并联高增益Boost变换电路，包括输入、功率变换、负载三个部分；

所述功率变换部分由模块一与模块二组成，模块一、模块二结构对称；其中模块一中第一耦合电感原边绕组L₁₁，其同名端与输入的正极相连，第一耦合电感原边绕组L₁₁异名端与第一钳位二极管D_CC1阳极以及第一开关管S₁漏极相连，第一钳位二极管D_CC1阴极与第一钳位电容C_C1以及第一耦合电感副边绕组L₁₂同名端相连，副边绕组异名端与第一输出二极管D_C1阳极相连，第一输出二极管D_C1阴极与第一输出电容C₁以及负载一端相连；