一种高增益Boost电路的制作方法

文档序号:9977338
一种高增益Boost电路的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电力电子技术领域,尤其涉及一种高增益Boost电路。
【背景技术】
[0002]随着新能源的快速发展,以绿色电源为一次电源的分布式发电系统备受关注。然而,作为一次电源的光伏发电,燃料电池等发电系统和传统的直流电源输出特性不同,存在输出电压低且电压跌落明显的特点。因此,在系统的前端需要接一个直流升压变换器将新能源发出的低电压升高。所以,如何才能在低成本,高效率的条件下设计出具有较高电压增益的直流变换器就成为了一个十分重要的课题。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型目的就是为了弥补已有技术的缺陷,提供一种高增益Boost电路。
[0004]本实用新型是通过以下技术方案实现的:
[0005]—种高增益Boost电路,包括有第一二极管VD1、第二二极管VD2、第三二极管VD3、第四二极管VD4、第五二极管VD0、第一电感L1、第二电感L2、第三电感L3、第一开关管VT1、第二开关管VT2、第一电容Cl、第二电容C2及负载R ;所述的第一电感L1、第二电感L2、第一二极管VDl、第二二极管VD2和第三二极管VD3构成第一级升压模块;所述的第三电感L3和第二开关管VT2构成第二级升压模块;所述的第二电容C2及负载R构成输出模块。
[0006]所述的第一电感LI的一端、第一二极管VDl的阳极和直流电源Ul的正极连接;第一电感LI的另一端、第二二极管VD2的阳极和第三二极管VD3的阳极连接于一点;第一二极管VDl的阴极、第二二极管VD2的阴极及第二电感L2连接于一点;第三二极管VD3的阴极、第二电感L2的一端、第四二极管VD4的阳极及第一开关管VTl的集电极连接于一点;第四二极管VD4的阴极、第三电感L3的一端及第一电容Cl的一端连接于一点;第三电感L3的另一端、第五二极管VDO的阳极及第二开关管VT2的集电极连接于一点;第五二极管VDO的阴极、第二电容C2的一端及负载R连接于一点;第一开关管VTl的发射集、第一电容Cl的另一端、第二开关管VT2的发射集、第二电容C2的另一端、负载R和直流电源Ul的负极连接于一点。
[0007]由第一电感LI,第二电感L2,第一二极管VD1,第二二极管VD2,第三二极管VD3构成的二极管电感网络是第一级升压模块,其输出叠加到第三电感L3和第二开关管VT2进行第二级升压。
[0008]本实用新型的优点是:本实用新型适用于需要高电压增益的应用场合,解决了传统Boost电路的增益限制问题,结构简单,易于控制。
【附图说明】
[0009]图1是本实用新型一种高增益Boost电路结构图。
[0010]图2(a)?图2(d)是本实用新型工作过程图:
[0011]图2 (a)是开关管VT1,二极管VD1,VD3均导通,VD2,VD4承受反压截止,电感LI和L2处于并联充电状态时的电路工作图;
[0012]图2(b)是开关管VTl关断,VT2导通,二极管VD1,VD3均关断,VD2,VD4均导通,电感LI和L2处于串联放电,通过VD4,L3进行二级升压状态时的电路工作图;
[0013]图2 (c)是开关管VT1,VT2均导通,二极管VD1,VD3均导通,二极管VD2,VD4,VDO截止,电感LI和L2处于并联充电状态时的电路工作图,电容Cl具有稳压的作用,通过VT2与L3串联;
[0014]图2(d)是开关管VT1,VT2均关断,二极管VD1,VD3均截止,VD2,VD4均导通,电感LI和L2处于串联放电状态,L3也处于放电状态,通过VDO向负载供电时的电路工作图。
[0015]图3(a)是图1中的输出电压波形图;
[0016]图3(b)是相同输入电压下通过二极管电感网络升压电路的输出电压波形。
【具体实施方式】
[0017]如图1所示,一种高增益Boost电路,包括有第一二极管VD1、第二二极管VD2、第三二极管VD3、第四二极管VD4、第五二极管VDO、第一电感L1、第二电感L2、第三电感L3、第一开关管VT1、第二开关管VT2、第一电容Cl、第二电容C2及负载R ;所述的第一电感L1、第二电感L2、第一二极管VD1、第二二极管VD2和第三二极管VD3构成第一级升压模块;所述的第三电感L3和第二开关管VT2构成第二级升压模块;所述的第二电容C2及负载R构成输出模块。
[0018]所述的第一电感LI的一端、第一二极管VDl的阳极和直流电源Ul的正极连接;第一电感LI的另一端、第二二极管VD2的阳极和第三二极管VD3的阳极连接于一点;第一二极管VDl的阴极、第二二极管VD2的阴极及第二电感L2连接于一点;第三二极管VD3的阴极、第二电感L2的一端、第四二极管VD4的阳极及第一开关管VTl的集电极连接于一点;第四二极管VD4的阴极、第三电感L3的一端及第一电容Cl的一端连接于一点;第三电感L3的另一端、第五二极管VDO的阳极及第二开关管VT2的集电极连接于一点;第五二极管VDO的阴极、第二电容C2的一端及负载R连接于一点;第一开关管VTl的发射集、第一电容Cl的另一端、第二开关管VT2的发射集、第二电容C2的另一端、负载R和直流电源Ul的负极连接于一点。
[0019]由第一电感LI,第二电感L2,第一二极管VD1,第二二极管VD2,第三二极管VD3构成的二极管电感网络是第一级升压模块,其输出叠加到第三电感L3和第二开关管VT2进行第二级升压,最后,将能量输送到输出模块。
[0020]所述的二极管电感网络利用电感LI,L2的并联充电,串联放电的原理进行升压,其输出叠加到电感L3上,起到高增益Boost电路的效果。
[0021]整个电路在传统Boost电路的基础上,增加了一个升压模块,即二极管电感网络。整个电路简单,容易控制,通过此方法可以得到较高电压增益的Boost电路。
[0022]图2(a)?图2(d)所示,是本实用新型电路的工作过程图。
[0023]过程1,如图2(a)所示:开关管VT1,二极管VD1,VD3均导通;VD2,VD4承受反压截止,此时,电感LI和L2处于并联充电状态。
[0024]过程2,如图2(b)所示:开关管VTl关断,VT2导通,二极管VD1,VD3均关断,VD2,VD4均导通。此时,电感LI和L2处于串联放电状态,通过VD4,L3进行二级升压,Cl进行充电。
[0025]过程3,如图2(c)所示:开关管VT1,VT2均导通,二极管VD1,VD3均导通,二极管VD2,VD4,VDO截止,此时,电感LI和L2处于并联充电状态,电容Cl具有稳压的作用,通过VT2与L3串联。
[0026]过程4,如图2(d)所示:开关管VT1,VT2均关断,二极管VD1,VD3均截止,VD2,VD4均导通,此时,电感LI和L2处于串联放电状态,L3也处于放电状态,通过VDO向负载供电。
[0027]本实用新型的输出电压波形如图3(a)所示,对比相同输入电压下通过二极管电感网络升压电路的输出电压波形图3 (b),可看出本实用新型在负载端的输出电压相比较二极管电感网络升压电路而言,有较为显著的提高。
【主权项】
1.一种高增益Boost电路,其特征在于:包括有第一二极管VD1、第二二极管VD2、第三二极管VD3、第四二极管VD4、第五二极管VDO、第一电感L1、第二电感L2、第三电感L3、第一开关管VT1、第二开关管VT2、第一电容Cl、第二电容C2及负载R ;所述的第一电感L1、第二电感L2、第一二极管VD1、第二二极管VD2和第三二极管VD3构成第一级升压模块;所述的第三电感L3和第二开关管VT2构成第二级升压模块;所述的第二电容C2及负载R构成输出模块。2.根据权利要求1所述的一种高增益Boost电路,其特征在于:所述的第一电感LI的一端、第一二极管VDl的阳极和直流电源Ul的正极连接;第一电感LI的另一端、第二二极管VD2的阳极和第三二极管VD3的阳极连接于一点;第一二极管VDl的阴极、第二二极管VD2的阴极及第二电感L2连接于一点;第三二极管VD3的阴极、第二电感L2的一端、第四二极管VD4的阳极及第一开关管VTl的集电极连接于一点;第四二极管VD4的阴极、第三电感L3的一端及第一电容Cl的一端连接于一点;第三电感L3的另一端、第五二极管VDO的阳极及第二开关管VT2的集电极连接于一点;第五二极管VDO的阴极、第二电容C2的一端及负载R连接于一点;第一开关管VTl的发射集、第一电容Cl的另一端、第二开关管VT2的发射集、第二电容C2的另一端、负载R和直流电源Ul的负极连接于一点。
【专利摘要】本实用新型公开了一种高增益Boost电路,包括有第一二极管VD1、第二二极管VD2、第三二极管VD3、第四二极管VD4、第五二极管VD0、第一电感L1、第二电感L2、第三电感L3、第一开关管VT1、第二开关管VT2、第一电容C1、第二电容C2及负载R;所述的第一电感L1、第二电感L2、第一二极管VD1、第二二极管VD2和第三二极管VD3构成第一级升压模块;所述的第三电感L3和第二开关管VT2构成第二级升压模块;所述的第二电容C2及负载R构成输出模块。本实用新型适用于需要高电压增益的应用场合,解决了传统Boost电路的增益限制问题,结构简单,易于控制。
【IPC分类】H02M3/155
【公开号】CN204886697
【申请号】CN201520504738
【发明人】石林林, 祝龙记, 陈士路
【申请人】安徽明赫新能源有限公司, 安徽理工大学
【公开日】2015年12月16日
【申请日】2015年7月9日
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