[发明专利]光伏系统用两电容钳位的多自举级联型DC-DC变换器

说明书

本发明公开了一种光伏系统用两电容钳位的多自举级联型DC‑DC变换器，融合了两电容漏感钳位电路结构，在使用耦合电感提高变换器升压能力的基础上，使耦合电感漏感的能量有释放的回路，避免了漏感能量引起的电路谐振问题，同时也提高了电路的效率；融合了级联型升压电路结构，电压增益得到进一步提高，同时没有增加开关管S数量，系统的控制难度没有增加，而且开关管S和输出整流二极管D_o的电应力不会受到影响；本发明融合了多自举单元的升压单元结构，与传统的升压变换器相比，升压性能得到提高；与传统的单自举单元结构的升压单元相比较，随着占空比的增加，该转换器具有优越的升压电压性能。

技术领域

本发明涉及DC-DC变换器，特别是涉及一种光伏系统用两电容钳位的多自举级联型DC-DC变换器。

背景技术

随着传统化石能源的日趋枯竭和人类生存环境的日益恶化，清洁型的可再生能源的发展已经到了迫在眉睫的地步，世界各国都在致力于研究和开发新能源的应用，其中太阳能和风能已经得到了较为广泛的应用。不过对于这些系统，如何并网运行、满足电网中的高电压需要仍然是最重要的问题。目前，大量的升压转换器被开发出来满足这些应用，在不同的转换器中，传统的BOOST变换器理论上可以通过提高占空比来提高电压增益。但是实际应用中，由于寄生参数的限制，无法实现非常高的电压增益。若采用级联型的拓扑结构，器件数量增加所带来的效率不高的问题又会凸显。

发明内容

发明目的：本发明的目的是提供一种能够提高效率和增益比的光伏系统用级联型多自举DC-DC变换器。

技术方案：为达到此目的，本发明采用以下技术方案：

本发明所述的光伏系统用两电容钳位的多自举级联型DC-DC变换器，包括输入电源V_in，输入电源V_in的正极分别连接电感L₁的一端和续流二极管D₄的阳极，电感L₁的另一端分别连接电容C₃的一端和续流二极管D₂的阳极，电容C₃的另一端分别连接续流二极管D₁的阳极和续流二极管D₄的阴极，续流二极管D₁的阴极分别连接耦合电感原边绕组L₂的一端、钳位电容C_b的一端和电容C₁的一端，耦合电感原边绕组L₂的另一端分别连接钳位二极管D_b的阳极、续流二极管D₂的阴极和开关管S的漏极，钳位二极管D_b的阴极分别连接电容C₄的一端和续流二极管D₅的阳极，电容C₄的另一端分别连接钳位电容C_b的另一端和耦合电感副边绕组L₃的一端，耦合电感副边绕组L₃的另一端分别连接续流二极管D₅的阴极和输出二极管D_o的阳极，输出整流二极管D_o的阴极分别连接输出电容C_o的一端和负载电阻R的一端，输出电容C_o的另一端、负载电阻R的另一端、开关管S的源极和电容C₁的另一端分别连接输入电源V_in的负极。

进一步，还包括续流二极管D₃，续流二极管D₃的阳极连接耦合电感副边绕组L₃的一端，续流二极管D₃的阴极连输出二极管D_o的阳极。提供耦合电感副边绕组L₃的能量提供流通的途径，实现两路同时充电，增加变换器的升压能力。