[实用新型]一种基于二极管电容网络的高增益升压Cuk电路

说明书

本实用新型涉及一种基于二极管电容网络的高增益升压Cuk电路。该电路包括一输入直流电压源V_in、一功率MOS开关管S₁、一功率二极管D₁、一功率二极管D₂、一功率二极管D₃、一电容C₁、一电容C₂、一中间电容C_B、一输出电容C_o、一电感L₁、一电感L₂、一负载电阻R_L。本实用新型通过把二极管用二极管‑电容单元替换来获得更高的电压增益。

技术领域

本实用新型涉及一种基于二极管电容网络的高增益升压Cuk电路，更具体说是一种把二极管用二极管-电容单元替换来获得更高的电压增益。

背景技术

近年来，升压变换器广泛的应用于各种领域，包括UPS供电系统、电动汽车、分布式光伏发电以及电池储能系统等，这些应用场合都需要变换器具有大电压增益。传统 DC-DC变换器拓扑受主电路寄生参数的影响，电压增益的调节范围有限。因此，研究低成本、高增益、高效率的DC-DC变换器成为当前电动汽车、分布式发电等领域待以解决的关键技术问题之一。

为了提高电压增益以及变换器转换效率，已经提出了很多高增益DC-DC变换器。一种方式是通过增加拓扑结构中变压器的匝数比来提高电压增益。但过高的匝比会影响电路的线性度，以及变压器中的漏感以及寄生电容会引起振荡，显著增大功率器件的电压、电流应力，同时也会增大开关损耗影响变换器整体效率。为此，通常采用带开关电容、开关电感的非隔离型DC-DC电路来实现电路的高电压增益，并且提高变换器效率。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种基于二极管电容网络的高增益升压Cuk电路，实现了电路电压增益2倍的提高，此外，本实用新型电路只有一个开关管，控制简单；并且，在相同输出电压情况下，开关管的电压应力比传统升压Cuk电路的低；因此能够使用导通电阻小的开关管，减小导通损耗，从而进一步提升变换器的效率。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案是：一种基于二极管电容网络的高增益升压Cuk电路，包括一输入直流电压源V_in，所述输入直流电压源V_in的正端连接一电感L₁的一端、一输出电容C_o的正端和一负载电阻R_L的一端；所述电感L₁的另一端连接一中间电容C_B的一端和一功率MOS开关管S₁的漏极；所述中间电容C_B的另一端连接一电容C₁的一端、一功率二极管D₁的阳极和一电感L₂的一端；所述电容C₁的另一端连接一功率二极管D₂的阴极和一功率二极管D₃的阳极；所述功率二极管D₃的阴极连接所述功率MOS开关管S₁的源极、所述输入直流电压源V_in的负端和一电容C₂的一端；所述电容C₂的另一端连接所述功率二极管D₁的阴极和所述功率二极管D₂的阳极；所述电感L₂的另一端连接所述输出电容C_o的负端和所述负载电阻R_L的另一端。

在本实用新型一实施例中，所述功率二极管D₁、功率二极管D₂、功率二极管D₃均为快恢复二极管。

在本实用新型一实施例中，所述电容C₁、电容C₂、中间电容C_B均为高频电容。

相较于现有技术，本实用新型具有以下有益效果：