[发明专利]一种田字型阻抗网络软开关高增益升压变换器

说明书

本发明公开了一种田字型阻抗网络软开关高增益升压变换器，田字型阻抗网络升压变换器的电压增益为D/(1‑D)²，相比于传统的升压变换器，田字型阻抗网络升压变换器提高了电压增益。主要包括一个功率开关管，一个辅助开关管，三个功率电感，一个辅助电感，两个中间储能电容，一个输出电容，一个辅助电容，三个二极管，两个辅助二极管。相对于传统的升压电路，本文提出的田字型阻抗网络软开关高增益升压变换器在实现输出电压增益的拓展的同时还能够实现主、辅开关管的零电压零电流开通和关断，损耗低，传输效率高，具有丰富的应用性和实用价值。

技术领域

本发明涉及电力电子变换器技术领域，特别是涉及一种田字型阻抗网络软开关高增益升压变换器。

背景技术

功率器件MOSFET广泛应用于短路保护、电动机控制、开关电路等场合，不同的设计需求促生了MOSFET的多种类型和有效的设计使用方法。MOSFET应用在常规电路中时，开关过程中电压、电流均不为零，感性关断电压尖峰大，容性开通电流尖峰大，电磁干扰严重，有显著的开关损耗，具有较大的开关噪声；而且传统的升压变换器电压增益为输出电压增益变化范围很小，通常输出电压只能为输入电压的0～9倍，无法满足日益增长的工业发展需求。因此，其适用范围受到很大限制。

因此，如何在提高电压增益的同时降低开关损耗使本领域技术人员目前需要解决的问题。

本发明所设计的一种田字型阻抗网络软开关高增益升压变换器目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种具有高增益、零电压零电流转换的升压变换器。当所述功率开关管的占空比设计为0.75时，所述的一种田字型阻抗网络软开关高增益升压变换器的电压增益为12倍。

发明内容

本发明提供了一种田字型阻抗网络软开关高增益升压变换器。可用于解决传统升压变换器电压增益低、传统变换器电路开关损耗大和噪声大的问题。

针对上述技术问题，本发明提供了一种田字型阻抗网络软开关高增益升压变换器，所述田字型阻抗网络软开关高增益升压变换器能够实现较高的电压增益，也可以降低开关损耗，实现所述功率开关管的零电压零电流转换，包括：直流电源、功率开关管、辅助开关管、第一功率电感、第二功率电感、第三功率电感、辅助电感、第一中间储能电容、第二中间储能电容、输出电容、辅助电容、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第一辅助二极管、第二辅助二极管及负载；

所述直流电源的正极与所述第一功率电感的第一端、所述第一辅助二极管的阴极、所述第一中间储能电容的第二端及所述第二中间储能电容的第一端连接；

所述第一辅助二极管的阳极与所述第二二极管的阳极、所述第二功率电感的第一端、所述辅助开关管的第一端及所述功率开关管的第一端连接；

所述第一二极管的阴极与所述第二二极管的阴极及所述第一功率电感的第二端连接；

所述第一二极管的阳极与所述第二功率电感的第二端及所述第一中间储能电容的第一端连接；

所述辅助开关管的第二端与所述辅助电感的第一端连接；

所述第三功率电感的第一端与所述第二中间储能电容的第二端及第三二极管的阳极连接；

所述输出电容的第一端与所述第三二极管的阴极及所述负载的第一端连接；

所述直流电源的负极与所述功率开关管的第二端、所述辅助电容的第一端、所述第三功率电感的第二端、所述输出电容的第二端、所述第二辅助二极管的阳极及所述负载的第二端连接；

所述辅助电感的第二端与所述辅助电容的第二端及所述第二辅助二极管的阴极连接。

优选地，所述第一中间储能电容、所述第二中间储能电容、所述输出电容、所述辅助电容均为电解电容；