CN203261235U - 高增益sepic变换器 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开的是一种高增益SEPIC变换器的拓扑结构，它包括一个直流源输入源，一个独立升压电感，一个可控的功率开关管，一个带有两个绕组的耦合电感，两个中间储能电容，一个箝位二极管，一个单向整流二极管，一个箝位电容，一个输出二极管，一个输出滤波电容。与常规的SEPIC变换器相比，本实用新型的高增益SEPIC变换器能够实现输出电压对低输入电压的更高升压变比，且能减小功率开关管和二极管的峰值电压应力，控制方便且灵活等特点，适用于今后备用能源***及光伏、燃料电池等可再生能源发电***，具有良好的实用价值及推广前景。

Description

高增益SEPIC变换器
技术领域
本实用新型涉及电力电子领域的直流-直流变换器，具体说是一种高增益SEPIC变换器。
背景技术
SEPIC变换器作为一种DC-DC变换器既可以实现升压，也可以实现降压。DC-DC变换器在工业生活中得到了广泛应用，如在光伏或燃料电池并网发电***中，需要DC-DC变换器把光伏或燃料电池等直流源电压升高至一定的等级，来实现后级并网逆变器所需的直流母线电压。常规的SEPIC变换器提出的是有限升压增益。当输入电压较低时，为了达到较高的输出电压，其开关导通所需的占空比接近于1，功率开关管的电压应力较大，这样既会降低DC-DC变换器的工作效率，也会不易进一步提高开关频率。为了达到更高的升压变比，因此研究新型高性能且具有更高输出电压增益的SEPIC变换器，有着重要的理论意义和应用价值。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种结构简单，功率开关管少，成本较低，低开关电压应力的一种高增益SEPIC变换器。
为了达到上述目的，本实用新型的技术解决方案是，高增益SEPIC变换器。如图1所示，包括一个直流源输入源(V in)，一个独立升压电感(L 1)，一个可控的功率开关管(Q)，一个带有两个绕组(L 2p、L 2s)的耦合电感，两个中间储能电容(C s1、C s2)，一个箝位二极管(D 1)，一个单向整流二极管(D 2)，一个箝位电容(C m)，一个输出二极管(D o)，一个输出滤波电容(C o)。
如图1所示，所述电路的具体连接方式如下：直流输入电源(V in)的正、负极分别与独立升压电感(L 1)的一端、功率开关管(Q)的源极相连，独立升压电感(L 1)的另一端与功率开关管(Q)的漏极和箝位二极管(D 1)的阳极相连，箝位二极管(D 1)的阴极和耦合电感的一个绕组(L 2p)的同名端相连，耦合电感的一个绕组(L 2p)的另一端和中间储能电容(C s1)的一端相连, 中间储能电容（C s1）的另一端连接到功率开关管(Q)的漏极，箝位电容(C m )的一端与箝位二极管(D 1)的阴极和单向整流二极管(D 2)的阳极相连，箝位电容(C m)的另一端与功率开关管(Q)的源极相连，中间储能电容(C s1)的一端和耦合电感的另一个绕组(L 2s)的同名端相连，耦合电感的另一个绕组(L 2s)的另一端与中间储能电容(C s2) 的一端相连，中间储能电容(C s2)的另一端与单向整流二极管(D 2)的阴极和输出二极管(D o)的阳极相连，输出二极管(D o) 的阴极和输出滤波电容(C o)的一端相连，输出滤波电容(C o)另一端与直流输入电源(V in)的负极相连。
本实用新型的高增益SEPIC变换器有三种工作模态：功率开关管(Q)导通，中间储能电容(C s1、C s2)充电，箝位电容(C m)放电模态；功率开关管(Q)导通，中间储能电容(C s1)充电，中间储能电容(C s2)悬浮，箝位电容(C m)放电模态；功率开关管(Q)关断，中间储能电容(C s1、C s2)放电，箝位电容(C m) 充电模态。在这三种模态下，实现变换器的运行。
附图说明
图1是本实用新型的一种高增益SEPIC变换器的拓扑结构图。
具体实施方式
本实用新型的高增益SEPIC变换器。如图1所示，包括一个直流源输入源(V in)，一个独立升压电感(L 1)，一个可控的功率开关管(Q)，一个带有两个绕组(L 2p、L 2s)的耦合电感，两个中间储能电容(C s1、C s2)，一个箝位二极管(D 1)，一个单向整流二极管(D 2)，一个箝位电容(C m)，一个输出二极管(D o)，一个输出滤波电容(C o)。所述电路的具体连接方式如下：直流输入电源(V in)的正、负极分别与独立升压电感(L 1)的一端、功率开关管(Q)的源极相连，独立升压电感(L 1)的另一端与功率开关管(Q)的漏极和箝位二极管(D 1)的阳极相连，箝位二极管(D 1)的阴极和耦合电感的一个绕组(L 2p)的同名端相连，耦合电感的一个绕组(L 2p)的另一端和中间储能电容(C s1)的一端相连, 中间储能电容（C s1）的另一端连接到功率开关管(Q)的漏极，箝位电容(C m )的一端与箝位二极管(D 1)的阴极和单向整流二极管(D 2)的阳极相连，箝位电容(C m)的另一端与功率开关管(Q)的源极相连，中间储能电容(C s1)的一端和耦合电感的另一个绕组(L 2s)的同名端相连，耦合电感的另一个绕组(L 2s)的另一端与中间储能电容(C s2) 的一端相连，中间储能电容(C s2)的另一端与单向整流二极管(D 2)的阴极和输出二极管(D o)的阳极相连，输出二极管(D o) 的阴极和输出滤波电容(C o)的一端相连，输出滤波电容(C o)另一端与直流输入电源(V in)的负极相连。
本实用新型的高增益SEPIC变换器，有三种工作模态，详细分析如下：
功率开关管(Q)导通模态，中间储能电容(C s1、C s2)充电，箝位电容(C m)放电模态。在此模态下，箝位二极管(D 1)和输出二极管(D o)关断，单向整流二极管(D 2)导通。其中，直流源输入源(V in)、独立升压电感(L 1)、功率开关管(Q)构成回路，直流源输入源(V in)向独立升压电感(L 1)充电，独立升压电感(L 1)上的电流(I L1)增加；中间储能电容(C s1)、耦合电感的一个绕组(L 2p)、箝位电容(C m)、功率开关管(Q)构成回路，耦合电感的一个绕组(L 2p) 向中间储能电容(C s1)充电，箝位电容(C m)处于放电状态；箝位电容(C m)、单向整流二极管(D 2)、中间储能电容(C s1、C s2)、耦合电感的另一个绕组(L 2s)、功率开关管(Q)构成回路，耦合电感的另一个绕组(L 2s)向中间储能电容(C s1、C s2)充电，箝位电容(C m)处于放电状态。
功率开关管(Q)导通模态，中间储能电容(C s1)充电，中间储能电容(C s2)悬浮，箝位电容(C m)放电模态。在此模态下，箝位二极管(D 1)、输出二极管(D o)、单向整流二极管(D 2) 关断。其中，直流源输入源(V in)、独立升压电感(L 1)、功率开关管(Q)构成回路，直流源输入源(V in)向独立升压电感(L 1)充电，独立升压电感(L 1)上的电流(I L1)增加，箝位电容(C m)处于放电状态；箝位电容(C m)、耦合电感的一个绕组(L 2p)、中间储能电容(C s1)、功率开关管(Q)构成回路，耦合电感的一个绕组(L 2p) 向中间储能电容(C s1)充电，箝位电容(C m)处于放电状态。
功率开关管(Q)关断模态，中间储能电容(C s1、C s2)放电，箝位电容(C m) 充电模态。在此模态下，箝位二极管(D 1)、输出二极管(D o)导通，单向整流二极管(D 2)关断。直流源输入源(V in)、独立升压电感(L 1)、箝位二极管(D 1)、箝位电容(C m)构成回路，独立升压电感(L 1)放电，其上的电流(I L1)减少，箝位电容(C m) 处于充电状态；直流源输入源(V in)、独立升压电感(L 1)、中间储能电容(C s1)、耦合电感的一个绕组(L 2p)、箝位电容(C m) 构成回路，中间储能电容(C s1) 处于放电状态，箝位电容(C m) 处于充电状态；直流源输入源(V in)、独立升压电感(L 1)、中间储能电容(C s1、C s2)、耦合电感的另一个绕组(L 2s)、输出二极管(D o)和输出端负载构成回路，中间储能电容(C s1、C s2)处于放电状态。
本实用新型的高增益SEPIC变换器，在这三种模态下，完成能量的转换。该变换器具有高升压变比、低开关电压应力，且结构简单，开关数量少的技术特点。

Claims (1)

1.一种高增益SEPIC变换器拓扑结构，其特征在于：包括一个直流源输入源(V in)，一个独立升压电感(L 1)，一个可控的功率开关管(Q)，一个带有两个绕组(L 2p 、L 2s)的耦合电感，两个中间储能电容(C s1 、C s2)，一个箝位二极管(D 1)，一个单向整流二极管(D 2)，一个箝位电容(C m)，一个输出二极管(D o)，一个输出滤波电容(C o)，输出滤波电容(C o)两端的电压即为输出电压，输出滤波电容(C o)两端接负载，具体连接方式如下：直流输入电源(V in)的正、负极分别与独立升压电感(L 1)的一端、功率开关管(Q)的源极相连，独立升压电感(L 1)的另一端与功率开关管(Q)的漏极和箝位二极管(D 1)的阳极相连，箝位二极管(D 1)的阴极和耦合电感的一个绕组(L 2p)的同名端相连，耦合电感的一个绕组(L 2p)的另一端和中间储能电容(C s1)的一端相连, 中间储能电容(C s1)的另一端连接到功率开关管(Q)的漏极，箝位电容(C m )的一端与箝位二极管(D 1)的阴极和单向整流二极管(D 2)的阳极相连，箝位电容(C m)的另一端与功率开关管(Q)的源极相连，中间储能电容(C s1)的一端和耦合电感的另一个绕组(L 2s)的同名端相连，耦合电感的另一个绕组(L 2s)的另一端与中间储能电容(C s2) 的一端相连，中间储能电容(C s2)的另一端与单向整流二极管(D 2)的阴极和输出二极管(D o)的阳极相连，输出二极管(D o) 的阴极和输出滤波电容(C o)的一端相连，输出滤波电容(C o)另一端与直流输入电源(V in)的负极相连。
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Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103490620A (zh) * 2013-09-16 2014-01-01 华南理工大学 一种宽增益sepic变换器
CN103633844A (zh) * 2013-11-29 2014-03-12 华南理工大学 一种磁耦合式高增益dc/dc变换器
CN103633835A (zh) * 2013-11-14 2014-03-12 华南理工大学 高效率高增益低电压电流应力的dc-dc变换器
CN103633838A (zh) * 2013-11-14 2014-03-12 华南理工大学 带耦合电感的高效率高增益dc-dc变换器
CN103633840A (zh) * 2013-11-29 2014-03-12 华南理工大学 一种单开关高增益升压dc/dc变换器
CN104967329A (zh) * 2015-07-20 2015-10-07 哈尔滨工业大学 开关耦合电感型双自举三电平zeta变换器
CN107959413A (zh) * 2017-11-22 2018-04-24 西安电子科技大学 一种集成电路的低高压转化电源
EP3324707A1 (en) * 2016-11-21 2018-05-23 Honeywell International Inc. Isolated single-ended primary inductor converter with voltage clamp circuit
CN108696168A (zh) * 2018-06-22 2018-10-23 燕山大学 高增益单相单级无变压器型光伏逆变器及其控制方法
CN108736707A (zh) * 2018-07-27 2018-11-02 国网辽宁省电力有限公司铁岭供电公司 一种具有开关电感结构的boost变换器
CN112039181A (zh) * 2020-07-15 2020-12-04 中国科学院空天信息创新研究院 一种激光输能电源***
CN114301282A (zh) * 2021-12-31 2022-04-08 镇江金能电力科技有限公司 一种基于耦合电感的高增益dc-dc变换器
CN117614266A (zh) * 2023-11-20 2024-02-27 东北电力大学 正比型反γ源耦合电感双开关直流升压网络变换器及其控制方法
CN117792087A (zh) * 2024-02-23 2024-03-29 江苏展芯半导体技术股份有限公司 一种低压非隔离型直流变换器及其控制方法

Cited By (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103490620A (zh) * 2013-09-16 2014-01-01 华南理工大学 一种宽增益sepic变换器
CN103490620B (zh) * 2013-09-16 2015-10-28 华南理工大学 一种宽增益sepic变换器
CN103633835A (zh) * 2013-11-14 2014-03-12 华南理工大学 高效率高增益低电压电流应力的dc-dc变换器
CN103633838A (zh) * 2013-11-14 2014-03-12 华南理工大学 带耦合电感的高效率高增益dc-dc变换器
CN103633838B (zh) * 2013-11-14 2016-04-13 华南理工大学 带耦合电感的高效率高增益dc-dc变换器
CN103633835B (zh) * 2013-11-14 2016-04-13 华南理工大学 高效率高增益低电压电流应力的dc-dc变换器
CN103633844A (zh) * 2013-11-29 2014-03-12 华南理工大学 一种磁耦合式高增益dc/dc变换器
CN103633840A (zh) * 2013-11-29 2014-03-12 华南理工大学 一种单开关高增益升压dc/dc变换器
CN103633840B (zh) * 2013-11-29 2016-06-22 华南理工大学 一种单开关高增益升压dc/dc变换器
CN103633844B (zh) * 2013-11-29 2016-06-22 华南理工大学 一种磁耦合式高增益dc/dc变换器
CN104967329A (zh) * 2015-07-20 2015-10-07 哈尔滨工业大学 开关耦合电感型双自举三电平zeta变换器
EP3324707A1 (en) * 2016-11-21 2018-05-23 Honeywell International Inc. Isolated single-ended primary inductor converter with voltage clamp circuit
US10027233B2 (en) 2016-11-21 2018-07-17 Honeywell International Inc. Isolated single-ended primary inductor converter with voltage clamp circuit
CN107959413A (zh) * 2017-11-22 2018-04-24 西安电子科技大学 一种集成电路的低高压转化电源
CN108696168A (zh) * 2018-06-22 2018-10-23 燕山大学 高增益单相单级无变压器型光伏逆变器及其控制方法
CN108696168B (zh) * 2018-06-22 2019-02-01 燕山大学 高增益单相单级无变压器型光伏逆变器及其控制方法
CN108736707A (zh) * 2018-07-27 2018-11-02 国网辽宁省电力有限公司铁岭供电公司 一种具有开关电感结构的boost变换器
CN108736707B (zh) * 2018-07-27 2024-05-17 国网辽宁省电力有限公司铁岭供电公司 一种具有开关电感结构的boost变换器
CN112039181B (zh) * 2020-07-15 2022-01-28 中国科学院空天信息创新研究院 一种激光输能电源***
CN112039181A (zh) * 2020-07-15 2020-12-04 中国科学院空天信息创新研究院 一种激光输能电源***
CN114301282A (zh) * 2021-12-31 2022-04-08 镇江金能电力科技有限公司 一种基于耦合电感的高增益dc-dc变换器
CN114301282B (zh) * 2021-12-31 2023-09-19 镇江金能电力科技有限公司 一种基于耦合电感的高增益dc-dc变换器
CN117614266A (zh) * 2023-11-20 2024-02-27 东北电力大学 正比型反γ源耦合电感双开关直流升压网络变换器及其控制方法
CN117614266B (zh) * 2023-11-20 2024-05-07 东北电力大学 正比型反γ源耦合电感双开关直流升压网络变换器及其控制方法
CN117792087A (zh) * 2024-02-23 2024-03-29 江苏展芯半导体技术股份有限公司 一种低压非隔离型直流变换器及其控制方法

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