[实用新型]一种输出电容串联的高增益boost变换器

说明书

本实用新型公开一种输出电容串联的高增益boost变换器，包括输入电源V_in、输入滤波电感L、功率开关管S、升压电容C₁、第一输出电容C₂、第二输出电容C₃、第一二极管D₁、第二二极管D₂和第三二极管D₃，功率开关管S的栅极连接控制信号电压V_gs，漏极连接至结点1，源极连接至输入电源V_in的负极，串联的第一输出电容C₂、第二输出电容C₃的两端为boost变换器的输出端，负载R并联在输出端。本实用新型电路结构简单，转换增益高。

技术领域

本实用新型涉及一种输出电容串联的高增益boost变换器，属于电力电子变换器领域。

背景技术

满足局部范围电能供应的直流微网系统受到越来越多的关注，其中，可再生能源领域的光伏发电、风力发电等发电系统作为直流电源，更加成为研究的热点之一。这些电源系统存在着输出电压偏低的共性缺点，通过逆变后难以输出工频交流电，这就需要升压直流变换器实现电压的提升。传统的boost变换器可以实现电压的提升，电路结构简单，可靠性高，但是受到寄生电阻等参数的影响，在工业应用中只能实现五倍左右的电压提升，无法满足现代工业的需求。为了实现更高的增益，诸多的升压技术得以提出：耦合电感升压技术、开关电容升压技术、开关电感升压技术或者多种升压技术的有效结合等，这些高增益变换器电路结构较为复杂，开关器件电压应力不均匀，可靠性降低。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种输出电容串联的高增益boost变换器，电路结构简单，转换增益高。

为了解决所述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种输出电容串联的高增益boost变换器，包括输入电源V_in、输入滤波电感L、功率开关管S、升压电容C₁、第一输出电容C₂、第二输出电容C₃、第一二极管D₁、第二二极管D₂和第三二极管D₃，输入滤波电感L、第三二极管D₃、第一输出电容C₂串联在输入电源V_in的正极和负极之间，第三二极管D₃的正极连接输入滤波电感L，负极连接第一输出电容C₂的一端，第三二极管D₃的正极与输入滤波电感L之间的结点称为结点1，第一输出电容C₂的另一端与结点1之间串接有第二二极管D₂和升压电容C₁，第二二极管D₂的正极连接第二输出电容C₃的另一端，负极连接升压电容C₁的一端，功率开关管S的栅极连接控制信号电压V_gs，漏极连接至结点1，源极连接至输入电源V_in的负极，第一二极管D₁的正极连接至第二二极管D₂和升压电容C₁之间的结点，负极连接至输入电源V_in的负极与第一输入电容C₂之间的结点；串联的第一输出电容C₂、第二输出电容C₃的两端为boost变换器的输出端，负载R并联在输出端。

进一步的，所述功率开关管为mos管。

进一步的，所述boost变换器具有3种开关模态，处于开关模态1时，功率开关管S开通，第三二极管和第一二极管截止，输入电源为输入滤波电感充电；处于开关模态2时，功率开关管、第二二极管和第三二极管截止，输入电源和输入滤波电感通过第一二极管共同为升压电容充电；处于开关模态3时，功率开关管和第二二极管截止，输入电源和输入滤波电感通过第一二极管共同为升压电容充电；3种开关模态中，第一输出电容和第二输出电容串联共同为负载提供电能。