一种新型升压dc-dc变换器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电能转换领域，尤其是一种具有较高电压增益和较低输入电流纹及较低输出电压纹波的新型升压DC-DC变换器。
【背景技术】
[0002]对能源的需求不断地增加，以及传统能源的存储量有限，而不断地探求新能源，使得光伏，燃料电池等清洁可再生能源得到大量的应用，在光伏和燃料电池等应用中，一般输出直流电压较低需要先对其升压，需要使用具有较高电压增益和较低输入电流纹及较低输出电压纹波的升压DC-DC变换器。
[0003]传统的具有升压功能的电路有Boost电路，Z源电路，正激电路，反激电路等，boost电路结构简单易控制，但电压增益较低，输入电流纹波，输出电压纹波较大。
[0004]Z源电路的输入电流纹波和输出电压纹波较小，但是输入输出不共地，开关器件应力较大;正激电路及反激电路电压增益可以做的很大，但输入电流不连续，开关电压及电流应力都较大，并且在需要进行最大功率点跟踪时，控制复杂，可靠性较低；因此迫切需要一种结构合理，控制简单，成本低廉，输入电流纹波及输出电压纹波较小的大升压比DC-DC变换器。
[0005]目前国内外通常把研究集中在两个方面上:
[0006]一种是，对传统的结构扬长补短，常采用多种电路相结合，将两种或两种以上的传统的电路相结合，将输入电流纹波小的电路放在前级，将电压增益高和输出电压纹波小的电路放在后极，后在进行电路结构的简化，这样的组合会使电路的电压增益与输入电流纹波及输出电压纹波等性能大大优化，但电能转化效率有牺牲。
[0007]另一个研究的热点是，在对升压机理研究的日益成熟的基础上，不断地探究新的电路结构，研究新的使用较少的半导体元器件和控制方式简单可靠的电路结构拓扑，特别是减少可控半导体开关器件的使用量，同其它元器件相比可控半导体开关器件显得比较脆弱，并且价格较高，大部分的电路故障是由可控半导体开关器件的损坏造成的，因此为从电路结构上增加可靠性，需要减少可控半导体开关器件的使用量。
【实用新型内容】
[0008]为了解决现有技术的不足，本实用新型提出了一种新型升压DC-DC变换器，其具有较高电压增益和较低输入电流纹及较低输出电压纹波。
[0009]本实用新型采用如下技术方案:
[0010]—种新型升压DC-DC变换器，包括直流电源、电压提升单元、开关管、及滤波器，开关管的控制端输入PWM控制信号；
[0011]所述电压提升单元包括第一电感、第二电感、第三电感、第四电感、第一电容、第二电容、第三电容、第一二极管、第二二极管及第三二极管；
[0012]所述直流电源的正极连接第一电感，第一电感连接第一二极管的阳极，第一二极管的阴极经第一电容连接直流电源的负极;第一电感经第二电容连接开关管;第一二极管的阴极还连接第二电感，第二电感连接第三二极管的阳极;第二二极管的阳极连接第一二极管的阴极和第二电感的连接处，第二二极管的阴极连接第三电感，第三电感与第三二极管的阴极同时连接开关管;第四电感与第三电容串联后连接在第二二极管阴极和第三二极管阳极之间；
[0013]所述滤波器并联在开关管两端，滤波器是由滤波电感和滤波电容串联组成的Γ型滤波器，负载并联在滤波电容两端。
[0014]优选地，所述开关管为N沟道增强型MOS管。
[0015]优选地，所述第一电感、第二电感、第三电感为铁硅铝芯电感;第四电感为空芯小电感值电感。
[0016]优选地，所述滤波电感为铁氧体芯电感。
[0017]采用如上技术方案取得的有益技术效果为:
[0018]第四电感为空芯小电感值电感，可以有效的解决电容在均压过程中的初始电流比较大问题。
[0019]本实用新型只需一路pmi控制信号作用于开关管上，通过采用改变占空比即可改变电压的增益，控制电路易实现。
[0020]本实用新型的滤波电容和滤波电感组成Γ型滤波器，并且滤波电感的电流始终是正向方向，在开关管导通期间通过滤波电感供给滤波电容和负载电流，在开关管闭合期间通过滤波电感和滤波电容给负载供电，始终给滤波电容或负载提供注入电流，使得输出的电压纹波很小。
[0021]本实用新型根据电感升压与电容器升压的特点，为提高电压增益和保证输入电流的纹波较小采用投切电容器与电感相结合的方法，提高电压增益。
【附图说明】
[0022]图1为新型升压DC-DC变换器电路结构示意图。
[0023]图2为开关管导通时的等效电路图。
[0024]图3为开关管关断时的等效电路图。
[0025]图4为输出的电压波形示意图。
【具体实施方式】
[0026]结合附图1至4对本实用新型的【具体实施方式】做进一步说明:
[0027]如图1所示，一种新型升压DC-DC变换器即升压型直流变换器，包括直流电源DC、电压提升单元、开关管S1、及滤波器，开关管的控制端输入PffM控制信号。
[0028]电压提升单元包括第一电感L1、第二电感L2、第三电感L3、第四电感L4、第一电容Cl、第二电容C2、第三电容C3、第一二极管Dl、第二二极管D2及第三二极管D3。直流电源DC的正极连接第一电感LI，第一电感LI连接第一二极管的阳极，第一二极管的阴极经第一电容Cl连接直流电源的负极;第一电感LI经第二电容C2连接开关管SI;第一二极管的阴极还连接第二电感L2，第二电感L2连接第三二极管的阳极;第二二极管的阳极连接第一二极管的阴极和第二电感的连接处，第二二极管的阴极连接第三电感，第三电感与第三二极管的阴极同时连接开关管;第四电感L4与第三电容C3串联后连接在第二二极管阴极和第三二极管阳极之间。
[0029]滤波器并联的开关管SI两端，滤波器是由滤波电感Lf和滤波电容Cf串联组成的Γ型滤波器，负载并联在滤波电容两端。传统的滤波电容的注入电流是不连续的，在注入滤波电容的不连续期间，滤波电容需要用自身储能为负载供电，电压纹波较大;本实用新型的滤波电容和滤波电感组成Γ型滤波器，