[发明专利]一种基于磁集成的高升压比软开关DC/DC变换器

说明书

本发明是一种基于磁集成的高升压比软开关DC/DC变换器。本发明包括采样电路、控制芯片、驱动电路、倍压单元Ⅰ、倍压单元Ⅱ、电压源V_in、电感L₁、电容C_s1、开关管Q₁、二极管D_P、电容C_P、变压器T、电容C_s2、二极管D_M2、二极管D_o、输出电容C_o和负载电阻R,变压器T包括原边电感L_3p和副边电感L_3s。本发明采用磁集成技术，将电感L₁和L₂集成在一块平面E型磁芯上，有效减小了系统体积，提升功率密度。本发明满足光伏电池输出36V并网直流母线电压380V的需求，且电路结构稳定，抗干扰能力强，保证恒压输出。

技术领域

本发明涉及DC/DC变换器技术领域，是一种基于磁集成的高升压比软开关DC/DC变换器。

背景技术

随着全球经济的发展与进步，能源问题成为每一个国家发展的命脉所在。传统的化石能源带来的污染问题以及地球上不可再生资源的日益衰竭为新型绿色可再生能源的开发提出了严峻的要求。风力和太阳能由于其自身来源广泛，且具有无污染等优点，在目前的发电系统中占据了越来越大的比例。目前光伏发电在并网过程中主要有以下几个难点：

1、常规光伏电池(PV)的输出电压只有12～40V，并网所需的直流母线电压需要达到380～400V，传统多个PV模块串联的方式具有很大的可靠性问题，目前亟需能够实现高升压比的DC/DC拓扑结构；

2、光伏相关设备的小型化发展趋势对于系统向高频化发展提出了要求。对于开关变换器而言，提升开关频率有助于减小系统中磁性元件的体积，增大功率密度。然而高频应用场合下，工作于硬开关状态下的开关器件存在很严重的损耗问题，一方面不利于系统效率，另一方面对于器件寿命以及系统可靠性均造成了影响。

3、磁性元器件的大小决定着变换器体积的大小，对系统的功率密度等性能具有很大的影响，所以如何减小磁性元件的体积，实现变换器的小型化也是需要解决的主要问题。

发明内容

本发明为解决现有变换器损耗严重的问题，本发明提供了一种基于磁集成的高升压比软开关DC/DC变换器，本发明提供了以下技术方案：

一种基于磁集成的高升压比软开关DC/DC变换器，包括采样电路、控制芯片、驱动电路、倍压单元Ⅰ、倍压单元Ⅱ、电压源V_in、电感L₁、电容C_s1、开关管Q₁、二极管D_P、电容C_P、变压器T、电容C_s2、二极管D_M2、二极管D_o、输出电容C_o和负载电阻R,变压器T包括原边电感L_3p和副边电感L_3s；

所述倍压单元Ⅱ包括开关管Q₂、电容C_Q、电感L₂和二极管D_Q,二极管D_Q和电容C_Q并联在开关管Q₂两端；所述倍压单元Ⅰ包括二极管D_M1和电容C_M；