[发明专利]一种模块化大容量隔离型DC/DC变换器

说明书

一种模块化大容量隔离型DC/DC变换器，相比于现有的高增益变换器，各模块之间可实现自动均流，其中通过调节和拓展每个模块中所含二极管和电容的数量，还可实现对输入输出电压增益的调节，设计自由度较高，控制策略简单。同时通过带箝位电容的漏感能量缓冲模块，缓解由漏感引起的开关管电压应力高的问题，提高变换器的效率。与现有的大容量隔离型高升压DC/DC变换技术相比，所有开关和二极管的电压应力、电流应力均得到了显著降低并可调节，输入输出增益高且也可调节，适用于大容量且输入输出需要电气隔离的应用场合。

技术领域

本发明涉及直流-直流变换器，具体是一种模块化大容量隔离型DC/DC变换器。

背景技术

近年来能源枯竭、环境污染问题日益严峻，而新能源发电具有无污染、可持续等特点，其应用前景极为广阔。我国海上风力资源丰富，开发海上风力资源具有重要的现实意义，大容量远距离的海上风电是未来风电发展的趋势。由于传统的交流汇流存在频率同步性和谐波含量较高等诸多不利因素，因此海上风电直流汇流方式受到了越来越多的研究和关注，而大容量高增益DC/DC变换器是其实现的关键技术之一，也是限制直流汇流具体实现的难题之一。关于应用于大容量高增益应用场合的DC/DC变换器，常存在以下问题：(1)、多个模块并联运行时均流难、成本高且可靠性低；(2)、大容量高变比变压器设计及制造难度大。因此，为了实现高升压的同时，降低系统成本、简化电路结构，实现各模块并联运行时的均流问题具有重要意义。

发明内容

为解决现有技术中隔离型高增益变换器多模块并联运行时均流难、结构复杂，控制设计困难、隔离变压器引入较大漏感等问题，本发明提出一种模块化大容量隔离型DC/DC变换器。

本发明采取的技术方案为：

一种模块化大容量隔离型DC/DC变换器，包括：

一个直流输入电源，m个模块，一个输出二极管D₀，一个输出滤波电容C₀，负载R_L，一个漏感能量缓冲模块，变压器T₁、T₂...T_m；

所述变压器T₁、T₂...T_m一次侧的异名端分别相连，变压器T₁、T₂...T_m二次侧的异名端也分别相连；直流输入电源负极连接地；

所述一个漏感能量缓冲模块包括一个开关S_VT，一个电容C_VT，一个电感L_VT，一个二极管D_VT；

该变换器还包括变压器漏感L_k1、L_k2...L_km，开关漏源极寄生电容C₁、C₂...C_m；

具体连连接方式如下：

m个模块中，

第一模块的一次侧端，电感L₁的一端引出，电感L₁的另一端连接漏感L_K1一端，所述电感L₁和漏感L_K1的结点连接功率开关S₁漏极和二极管D_VT1的阳极，功率开关S₁源极连接地，二极管D_VT1的阴极引出；漏感L_K1的另一端连接变压器T₁一次侧的同名端。