[发明专利]高升压比悬浮交错三电平DC/DC变换器及其控制方法

摘要

本发明公开了一种高升压比悬浮交错三电平DC/DC变换器及其控制方法，变换器包括一个直流输入电源Uin，第一升压电感L1、第二升压电感L2、四个开关管S1、S2、S3、S4，四个单向整流二极管D1、D2、D3、D4、第一输出电容C1、第二输出电容C2、第一飞跨电容Cb1和第二飞跨电容Cb2，悬浮交错三电平变换器上下为结构对称。本发明与常规的Boost三电平变换器相比，在相同的占空比的情况下具有更大的升压比；本发明与悬浮交错Boost变换器相比，在相同占空比的情况下，其具有开关管的电压应力更低，交错形式可减小输入电流纹波，适合宽输入电压范围，开关管控制方法灵活多样等突出优点，非常适用于光伏电池等可再生能源并网发电系统。

主权项

一种高升压比悬浮交错三电平DC/DC变换器，其特征在于：包括一个直流输入电源(Uin)、第一升压电感(L1、)第二升压电感(L2、)四个开关管(S1、S2、S3、S4)、四个单向整流二极管(D1、D2、D3、D4)、第一输出电容(C1)、第二输出电容(C2)、第一飞跨电容(Cb1)和第二飞跨电容(Cb2)，悬浮交错三电平变换器上下为结构对称；具体连接方式为：第一升压电感(L1)的一端与输入电源(Uin)的正极连接，第一升压电感(L1)的另一端与第一开关管(S1)的集电极连接，同时连接到第二二极管(D2)的阳极，输入电源(Uin)的负极和第二开关管(S2)的发射极连接，同时连接到输出电容(C1)的一端；第二升压电感(L2)的一端与输入电源(Uin)的负极连接，第二升压电感(L2)的另一端与第四开关管(S4)的发射极连接，同时连接到第二二极管(D2)的阴极，输入电源(Uin)的正极和第三开关管(S3)的集电极连接，同时连接到输出电容(C2)的一端；第一开关管(S1)的集电极分别连接到第一升压电感(L1)的一端和第二二极管(D2)的阳极，第一开关管(S1)的发射极和第二开关管(S2)的集电极连接，同时连接到第一飞跨电容(Cb1)的一端，第四开关管(S4)的集电极分别连接到第三开关管(S3)的发射极和第二飞跨电容(Cb2)的一端，第四开关管(S4)的发射极分别连接到第二升压电感(L2)的一端和第三二极管(D3)的阴极；第一飞跨电容(Cb1)的一端分别连接到第一二极管(D1)的阳极和第二二极管(D2)的阴极，第一飞跨电容(Cb1)的另一端分别连接到第一开关管(S1)的发射极和第二开关管(S2)的集电极，第二飞跨电容(Cb2)的一端分别连接到第三二极管(D3)的阳极和第四二极管(D4)的阴极，第二飞跨电容(Cb2)的另一端分别连接到第三开关管(S3)的发射极和第四开关管(S4)的集电极，第一输出电容(C1)的一端分别连接到第一二极管(D1)的阴极和输出端的正极，第一输出电容(C1)的另一端分别连接到第二开关管(S2)的发射极和输入电源的负极，第二输出电容(C2)的一端分别连接到第四二极管(D4)的阳极和输出端的负极，第二输出电容(C2)的另一端分别连接到第三开关管(S3)的集电极和输入电源的正极。