一種高增益Boost電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及電力電子技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種高增益Boost電路。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著新能源的快速發(fā)展，以綠色電源為一次電源的分布式發(fā)電系統(tǒng)備受關(guān)注。然而，作為一次電源的光伏發(fā)電，燃料電池等發(fā)電系統(tǒng)和傳統(tǒng)的直流電源輸出特性不同，存在輸出電壓低且電壓跌落明顯的特點。因此，在系統(tǒng)的前端需要接一個直流升壓變換器將新能源發(fā)出的低電壓升高。所以，如何才能在低成本，高效率的條件下設計出具有較高電壓增益的直流變換器就成為了一個十分重要的課題。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型目的就是為了彌補已有技術(shù)的缺陷，提供一種高增益Boost電路。
[0004]本實用新型是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
[0005]—種高增益Boost電路，包括有第一二極管VD1、第二二極管VD2、第三二極管VD3、第四二極管VD4、第五二極管VD0、第一電感L1、第二電感L2、第三電感L3、第一開關(guān)管VT1、第二開關(guān)管VT2、第一電容Cl、第二電容C2及負載R ;所述的第一電感L1、第二電感L2、第一二極管VDl、第二二極管VD2和第三二極管VD3構(gòu)成第一級升壓模塊；所述的第三電感L3和第二開關(guān)管VT2構(gòu)成第二級升壓模塊；所述的第二電容C2及負載R構(gòu)成輸出模塊。
[0006]所述的第一電感LI的一端、第一二極管VDl的陽極和直流電源Ul的正極連接；第一電感LI的另一端、第二二極管VD2的陽極和第三二極管VD3的陽極連接于一點；第一二極管VDl的陰極、第二二極管VD2的陰極及第二電感L2連接于一點；第三二極管VD3的陰極、第二電感L2的一端、第四二極管VD4的陽極及第一開關(guān)管VTl的集電極連接于一點；第四二極管VD4的陰極、第三電感L3的一端及第一電容Cl的一端連接于一點；第三電感L3的另一端、第五二極管VDO的陽極及第二開關(guān)管VT2的集電極連接于一點；第五二極管VDO的陰極、第二電容C2的一端及負載R連接于一點；第一開關(guān)管VTl的發(fā)射集、第一電容Cl的另一端、第二開關(guān)管VT2的發(fā)射集、第二電容C2的另一端、負載R和直流電源Ul的負極連接于一點。
[0007]由第一電感LI，第二電感L2，第一二極管VD1，第二二極管VD2，第三二極管VD3構(gòu)成的二極管電感網(wǎng)絡是第一級升壓模塊，其輸出疊加到第三電感L3和第二開關(guān)管VT2進行第二級升壓。
[0008]本實用新型的優(yōu)點是:本實用新型適用于需要高電壓增益的應用場合，解決了傳統(tǒng)Boost電路的增益限制問題，結(jié)構(gòu)簡單，易于控制。
【附圖說明】
[0009]圖1是本實用新型一種高增益Boost電路結(jié)構(gòu)圖。
[0010]圖2(a)?圖2(d)是本實用新型工作過程圖:
[0011]圖2 (a)是開關(guān)管VT1，二極管VD1，VD3均導通，VD2，VD4承受反壓截止，電感LI和L2處于并聯(lián)充電狀態(tài)時的電路工作圖；
[0012]圖2(b)是開關(guān)管VTl關(guān)斷，VT2導通，二極管VD1，VD3均關(guān)斷，VD2，VD4均導通，電感LI和L2處于串聯(lián)放電，通過VD4，L3進行二級升壓狀態(tài)時的電路工作圖；
[0013]圖2 (c)是開關(guān)管VT1，VT2均導通，二極管VD1，VD3均導通，二極管VD2，VD4，VDO截止，電感LI和L2處于并聯(lián)充電狀態(tài)時的電路工作圖，電容Cl具有穩(wěn)壓的作用，通過VT2與L3串聯(lián)；
[0014]圖2(d)是開關(guān)管VT1，VT2均關(guān)斷，二極管VD1，VD3均截止，VD2，VD4均導通，電感LI和L2處于串聯(lián)放電狀態(tài)，L3也處于放電狀態(tài)，通過VDO向負載供電時的電路工作圖。
[0015]圖3(a)是圖1中的輸出電壓波形圖；
[0016]圖3(b)是相同輸入電壓下通過二極管電感網(wǎng)絡升壓電路的輸出電壓波形。
【具體實施方式】
[0017]如圖1所示，一種高增益Boost電路，包括有第一二極管VD1、第二二極管VD2、第三二極管VD3、第四二極管VD4、第五二極管VDO、第一電感L1、第二電感L2、第三電感L3、第一開關(guān)管VT1、第二開關(guān)管VT2、第一電容Cl、第二電容C2及負載R ;所述的第一電感L1、第二電感L2、第一二極管VD1、第二二極管VD2和第三二極管VD3構(gòu)成第一級升壓模塊；所述的第三電感L3和第二開關(guān)管VT2構(gòu)成第二級升壓模塊；所述的第二電容C2及負載R構(gòu)成輸出模塊。
[0018]所述的第一電感LI的一端、第一二極管VDl的陽極和直流電源Ul的正極連接；第一電感LI的另一端、第二二極管VD2的陽極和第三二極管VD3的陽極連接于一點；第一二極管VDl的陰極、第二二極管VD2的陰極及第二電感L2連接于一點；第三二極管VD3的陰極、第二電感L2的一端、第四二極管VD4的陽極及第一開關(guān)管VTl的集電極連接于一點；第四二極管VD4的陰極、第三電感L3的一端及第一電容Cl的一端連接于一點；第三電感L3的另一端、第五二極管VDO的陽極及第二開關(guān)管VT2的集電極連接于一點；第五二極管VDO的陰極、第二電容C2的一端及負載R連接于一點；第一開關(guān)管VTl的發(fā)射集、第一電容Cl的另一端、第二開關(guān)管VT2的發(fā)射集、第二電容C2的另一端、負載R和直流電源Ul的負極連接于一點。
[0019]由第一電感LI，第二電感L2，第一二極管VD1，第二二極管VD2，第三二極管VD3構(gòu)成的二極管電感網(wǎng)絡是第一級升壓模塊，其輸出疊加到第三電感L3和第二開關(guān)管VT2進行第二級升壓，最后，將能量輸送到輸出模塊。
[0020]所述的二極管電感網(wǎng)絡利用電感LI，L2的并聯(lián)充電，串聯(lián)放電的原理進行升壓，其輸出疊加到電感L3上，起到高增益Boost電路的效果。
[0021]整個電路在傳統(tǒng)Boost電路的基礎(chǔ)上，增加了一個升壓模塊，即二極管電感網(wǎng)絡。整個電路簡單，容易控制，通過此方法可以得到較高電壓增益的Boost電路。
[0022]圖2(a)?圖2(d)所示，是本實用新型電路的工作過程圖。
[0023]過程1，如圖2(a)所示:開關(guān)管VT1，二極管VD1，VD3均導通；VD2，VD4承受反壓截止，此時，電感LI和L2處于并聯(lián)充電狀態(tài)。
[0024]過程2，如圖2(b)所示:開關(guān)管VTl關(guān)斷，VT2導通，二極管VD1，VD3均關(guān)斷，VD2，VD4均導通。此時，電感LI和L2處于串聯(lián)放電狀態(tài)，通過VD4，L3進行二級升壓，Cl進行充電。
[0025]過程3，如圖2(c)所示:開關(guān)管VT1，VT2均導通，二極管VD1，VD3均導通，二極管VD2，VD4，VDO截止，此時，電感LI和L2處于并聯(lián)充電狀態(tài)，電容Cl具有穩(wěn)壓的作用，通過VT2與L3串聯(lián)。
[0026]過程4，如圖2(d)所示:開關(guān)管VT1，VT2均關(guān)斷，二極管VD1，VD3均截止，VD2，VD4均導通，此時，電感LI和L2處于串聯(lián)放電狀態(tài)，L3也處于放電狀態(tài)，通過VDO向負載供電。
[0027]本實用新型的輸出電壓波形如圖3(a)所示，對比相同輸入電壓下通過二極管電感網(wǎng)絡升壓電路的輸出電壓波形圖3 (b)，可看出本實用新型在負載端的輸出電壓相比較二極管電感網(wǎng)絡升壓電路而言，有較為顯著的提高。
【主權(quán)項】
1.一種高增益Boost電路，其特征在于:包括有第一二極管VD1、第二二極管VD2、第三二極管VD3、第四二極管VD4、第五二極管VDO、第一電感L1、第二電感L2、第三電感L3、第一開關(guān)管VT1、第二開關(guān)管VT2、第一電容Cl、第二電容C2及負載R ;所述的第一電感L1、第二電感L2、第一二極管VD1、第二二極管VD2和第三二極管VD3構(gòu)成第一級升壓模塊；所述的第三電感L3和第二開關(guān)管VT2構(gòu)成第二級升壓模塊；所述的第二電容C2及負載R構(gòu)成輸出模塊。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高增益Boost電路，其特征在于:所述的第一電感LI的一端、第一二極管VDl的陽極和直流電源Ul的正極連接；第一電感LI的另一端、第二二極管VD2的陽極和第三二極管VD3的陽極連接于一點；第一二極管VDl的陰極、第二二極管VD2的陰極及第二電感L2連接于一點；第三二極管VD3的陰極、第二電感L2的一端、第四二極管VD4的陽極及第一開關(guān)管VTl的集電極連接于一點；第四二極管VD4的陰極、第三電感L3的一端及第一電容Cl的一端連接于一點；第三電感L3的另一端、第五二極管VDO的陽極及第二開關(guān)管VT2的集電極連接于一點；第五二極管VDO的陰極、第二電容C2的一端及負載R連接于一點；第一開關(guān)管VTl的發(fā)射集、第一電容Cl的另一端、第二開關(guān)管VT2的發(fā)射集、第二電容C2的另一端、負載R和直流電源Ul的負極連接于一點。
【專利摘要】本實用新型公開了一種高增益Boost電路，包括有第一二極管VD1、第二二極管VD2、第三二極管VD3、第四二極管VD4、第五二極管VD0、第一電感L1、第二電感L2、第三電感L3、第一開關(guān)管VT1、第二開關(guān)管VT2、第一電容C1、第二電容C2及負載R；所述的第一電感L1、第二電感L2、第一二極管VD1、第二二極管VD2和第三二極管VD3構(gòu)成第一級升壓模塊；所述的第三電感L3和第二開關(guān)管VT2構(gòu)成第二級升壓模塊；所述的第二電容C2及負載R構(gòu)成輸出模塊。本實用新型適用于需要高電壓增益的應用場合，解決了傳統(tǒng)Boost電路的增益限制問題，結(jié)構(gòu)簡單，易于控制。
【IPC分類】H02M3/155
【公開號】CN204886697
【申請?zhí)枴緾N201520504738
【發(fā)明人】石林林, 祝龍記, 陳士路
【申請人】安徽明赫新能源有限公司, 安徽理工大學
【公開日】2015年12月16日
【申請日】2015年7月9日