基于耦合电感倍压单元的高增益X源直流升压变换器及控制方法

技术领域

本发明属于电力电子变换器技术领域，特别是涉及基于耦合电感倍压单元的高增益X源直流升压变换器及控制方法。

背景技术

升压变换器广泛应用于分布式电源系统的前级变换器，实现升压功能。传统的升压变换器电路拓扑为Boost电路，理论上Boost电路的电压增益随着占空比的增加而增加，然而考虑到实际电路中的寄生等效串联阻抗，Boost电路的实际增益并不总是随着占空比的增加而变大，因此其升压能力十分有限，并不适用于高增益直流功率变换场合，并且其开关电压与输出电压相同，使低导通电阻的功率开关无法使用，导致系统成本和损耗的增加。

发明内容

本发明目的是为了解决现有技术中的问题，提出了基于耦合电感倍压单元的高增益X源直流升压变换器及控制方法。

本发明是通过以下技术方案实现的，本发明提出基于耦合电感倍压单元的高增益X源直流升压变换器，所述变换器具体包括：直流电压源V

直流电压源V

本发明提出一种基于耦合电感倍压单元的高增益X源直流升压变换器的控制方法，基于耦合电感倍压单元的高增益X源直流升压变换器控制信号V

进一步地，开关模态1，对应时间段[t

进一步地，开关模态2，对应时间段[t

进一步地，开关模态3，对应时间段[t

进一步地，开关模态4，对应时间段[t

进一步地，根据上述模态控制可得增益表达式为：

其中D为功率开关管SW

附图说明

图1为一种基于耦合电感倍压单元的高增益X源直流升压变换器电路图；

图2为基于耦合电感倍压单元的高增益X源直流升压变换器的主要波形图；

图3为各开关模态等效电路图；其中(a)为基于耦合电感倍压单元的高增益X源直流升压变换器开关模态1的等效电路图；(b)为基于耦合电感倍压单元的高增益X源直流升压变换器开关模态2的等效电路图；(c)为基于耦合电感倍压单元的高增益X源直流升压变换器开关模态3的等效电路图；(d)为基于耦合电感倍压单元的高增益X源直流升压变换器开关模态4的等效电路图；

图4为当输入电压V

图中标号说明：V

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提出一种基于耦合电感倍压单元的高增益X源直流升压变换器，属于电力电子变换器的技术领域。所述基于耦合电感倍压单元的高增益X源直流升压变换器包括直流电压源、两个耦合电感倍压单元和X源结构。每个耦合电感倍压单元包括一个耦合电感、一个二极管和一个电容，X源结构由两个交叉的开关组成。所述基于耦合电感倍压单元的高增益X源直流升压变换器大大提升了电压增益，并且实现了连续的输入电流和共地性能。

结合图1，本发明具体提出基于耦合电感倍压单元的高增益X源直流升压变换器，所述变换器具体包括：直流电压源V

直流电压源V

本发明的工作原理及工作过程如下：

本发明提出一种基于耦合电感倍压单元的高增益X源直流升压变换器的控制方法，基于耦合电感倍压单元的高增益X源直流升压变换器控制信号V

开关模态1，对应图2中的时间段[t

开关模态2，对应图2中的时间段[t

开关模态3，对应图2中的时间段[t

开关模态4，对应图2中的时间段[t

根据上述模态控制可得增益表达式为：

其中D为功率开关管SW

下面通过具体实验的数据说明采用本发明结构的有益效果：

如图4所示，输入电压V

以上对本发明所提出的基于耦合电感倍压单元的高增益X源直流升压变换器及控制方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。