[实用新型]一种降低开关管电流应力的高增益直流电压变换器

说明书

技术领域

本实用新型涉及电力电子变换器的技术领域，尤其是指一种基于准Z源桥式结构降低开关管电流应力的高增益直流电压变换器。

背景技术

面对日益严峻的能源危机和环境污染问题，寻找新能源来替代日益枯竭的化石能源已成为当务之急。然而，新能源的输出特性往往不满足现有工业体系的电能质量要求，需要经过电能变换才能够使用。传统的Z源变换器和准Z源变换器虽然能够在低占空比时获得较大的输出电压，但是在在负载功率较大的场合，传统的Z源变换器和准Z源变换器的电容的应力过大，同时流经电感的电流很大，增大了电感的磁芯和绕线难度，且开关管和二极管的电流应力大，不利于系统散热，因此限制了Z源变换器和准Z源变换器的应用。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足与缺点，提供了一种基于准Z源桥式结构降低开关管电流应力的高增益直流电压变换器，适用于需要大功率和高增益的电力电子电路。

为实现上述目的，本实用新型所提供的技术方案为：一种降低开关管电流应力的高增益直流电压变换器，包括电压源、第一准Z源模块、第二准Z源模块、输出模块，所述第一准Z源模块由第一电容、第二电容、第一电感、第二电感、第一开关管和第一二极管组成，所述第二准Z源模块由第三电容、第四电容、第三电感、第四电感、第二开关管和第二二极管组成，所述输出模块由第三二极管、第五电容和负载组成；所述电压源的正极分别与第一二极管的阳极、第二电容的负极和第四电感的一端连接，其负极分别与第二电感的一端、第三电容的负极和第二开关管的源极连接；所述第一二极管的阴极分别与第一电容的正极和第一电感的一端连接；所述第一电感的另一端分别与第二电容的正极和第一开关管的漏极连接；所述第一开关管的源极分别与第一电容的负极、第二电感的另一端、第五电容的负极和负载一端连接；所述第四电感的另一端分别与第二二极管的阳极、第三二极管的阳极和第四电容的负极连接；所述第三二极管的阴极分别与第五电容的正极和负载另一端连接；所述第二二极管的阴极分别与第三电容的正极和第三电感的一端连接；所述第三电感的另一端分别与第四电容的正极和第二开关管的漏极连接。

本实用新型与现有技术相比，具有如下优点与有益效果：

本实用新型采用两组准Z源模块，显著降低了二极管和开关管的电流应力，同时两组准Z源模块具有自动均流能力，提高了功率容量，电路不存在启动冲击问题。

附图说明

图1是本实用新型所述高增益直流电压变换器的电路原理图。

图2a、图2b分别是本实用新型所述高增益直流电压变换器在第一开关管S₁和第二开关管S₂导通和关断中两个主要阶段的等效电路图，图中实线表示变换器中有电流流过的部分，虚线表示变换器中无电流流过的部分。

图3是本实用新型电路的仿真主要工作波形图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型作进一步说明。