CN113098271B - 基于开关电容的高增益三端口dc-dc变换器 - Google Patents

基于开关电容的高增益三端口dc-dc变换器 Download PDF

Info

Publication number
CN113098271B
CN113098271B CN202110439491.XA CN202110439491A CN113098271B CN 113098271 B CN113098271 B CN 113098271B CN 202110439491 A CN202110439491 A CN 202110439491A CN 113098271 B CN113098271 B CN 113098271B
Authority
CN
China
Prior art keywords
capacitor
diode
power switch
switch tube
input source
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202110439491.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN113098271A (zh
Inventor
赵曹辉
叶伟琴
戚志东
唐钧涛
陈豹
张扬
周礼锋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nanjing University of Science and Technology
Original Assignee
Nanjing University of Science and Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nanjing University of Science and Technology filed Critical Nanjing University of Science and Technology
Priority to CN202110439491.XA priority Critical patent/CN113098271B/zh
Publication of CN113098271A publication Critical patent/CN113098271A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113098271B publication Critical patent/CN113098271B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/02—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
    • H02M3/04—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/10—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M3/145—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/155—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/156—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators
    • H02M3/158—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators including plural semiconductor devices as final control devices for a single load
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/56—Power conversion systems, e.g. maximum power point trackers

Abstract

本发明公开了一种基于开关电容的高增益三端口DC‑DC变换器，属于电力电子变换器领域。该变换器在boost变换器的基础上，结合由开关管、电容和二极管组成的开关电容单元、开关管和二极管组成的充放电单元，通过控制四个开关管的导通与关断，改变电路中电感电容的连接方式、二极管的通断情况，从而达到提升电压增益和充放电的效果。本发明电压增益较高，减少了所用器件的数量，降低了成本，适用于燃料电池、光伏电池等新能源混合发电系统。

Description

基于开关电容的高增益三端口DC-DC变换器
技术领域
本发明属于电力电子变换器领域，具体涉及一种基于开关电容的高增益三端口DC-DC变换器。
背景技术
随着社会的进步与发展，人类越来越重视能源稀缺、环境污染等问题。以太阳能、风能、氢能为代表的新能源得到前所未有的发展，但太阳能、风能等新能源具有间歇性，不能根据需求来控制，要有效利用太阳能、风能等新能源，需要辅助储能装置。对于带有辅助储能装置的混合供电系统，需要在不同输入源和输出之间建立各自的能量通路。传统的混合供电系统都是采用分立的功率变换单元来实现各个端口之间的能量传递，多个端口之间就需要多个功率变换单元，存在器件多、功率密度小等问题。而基于三端口DC-DC变换器的混合供电系统仅使一个三端口DC-DC变换器，元器件利用率高，系统体积小。因此，基于三端口DC-DC变换器混合供电系统是研究的热点。
目前，三端口DC-DC变换器按照拓扑结构主要划分为非隔离、部分隔离和隔离三大类。非隔离拓扑结构具有设计紧和高功率密度的优点，隔离拓扑结构具有灵活的电压等级，采用高频变压器和软开关技术可以带来更高的效率，但隔离型由于变压器的存在，体积仍较大，在不需要隔离的场合，非隔离型因结构简洁、功率密度高、变换效率高等优点而更适用。针对非隔离型电压增益受限的问题，可采用开关电感、开关电容、耦合电感和交错并联等技术。H Khoramikia在《A New Three-Port Non-Isolated DC-DC ConverterforRenewable Energy Sources Application》一文中使用Sepic变换器和Buck-boost变换器构成非隔离DC-DC变换器，但变换器仅在光伏-负载模式下有较高的增益，蓄电池-负载增益受限。VR Teja在《Three Port High Gain Non-isolated DC-DCConverter forPhotovoltaic Applications》一文中，采用耦合电感技术提高电压增益，通过调节匝比可实现较高的电压输出，但漏感的存在又会使得开关管上产生较大的电压应力以及带来开关损耗及EMI等问题。而开关电感和开关电容技术比较成熟，是应用比较广泛的方法，适合在非隔离型三端口DC-DC变换器中使用，本发明采用开关电容的方法来提高电压增益。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于开关电容的高增益三端口DC-DC变换器，通过控制四个开关管的导通与关断，改变电路中电感电容的连接方式、二极管的通断情况，从而达到提升电压增益和充放电的效果。
实现本发明目的的技术解决方案为：一种基于开关电容的高增益三端口DC-DC变换器，包括第一输入源Vin1、第二输入源Vin2、电感L、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VD5、第六二极管VD6、第一功率开关管S1、第二功率开关管S2、第三功率开关管S3、第四功率开关管S4、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、负载R；其中，第一输入源Vin1的正极接第一二极管VD1的阳极，第一输入源Vin1的负极接第二输入源Vin2的负极，第一二极管VD1的阴极接第三功率开关管S3的源极，第三功率开关管S3的漏极接第二输入源Vin2的正极，电感L的一端接第一二极管VD1的阴极，电感L的另一端接第一功率开关管S1的漏极，第一功率开关管S1的源极接第二输入源Vin2的负极，第二功率开关管S2的漏极接第一二极管VD1的阴极，第二功率开关管S2的源极接第二二极管VD2的阳极，第二二极管VD2的阴极接第四二极管VD4的阳极，第四电容C4的一端接第一功率开关管S1的漏极，第四电容C4的另一端接第四二极管VD4的阳极，第四二极管VD4的阳极接第三二极管VD3的阳极，第三二极管VD3的阴极接第四功率开关管S4的漏极，第四功率开关管S4的源极接第二输入源Vin2的正极，第一电容C1的一端接第二二极管VD2的阴极，第一电容C1的另一端接第六二极管VD6的阳极，第六二极管VD6的阳极接第五二极管VD5的阴极，第五二极管VD5的阳极接第四二极管VD4的阴极，第二电容C2的一端接第六二极管VD6的阴极，第二电容C2的另一端接第五二极管VD5的阳极，第三电容C3的一端接第五二极管VD5的阳极，第二电容C2的另一端接第一功率开关管S1的源极，第二电容C2的另一端还接负载R的一端，负载R的另一端接第六二极管VD6的阴极；其特征在于：第二二极管VD2、第四二极管VD4、第五二极管VD5、第六二极管VD6、第二功率开关管S2、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、负载R共同构成开关电容单元，通过控制第一功率开关管S1和第二功率开关管S2的开通与关断，可控制第四二极管VD4、第五二极管VD5、第六二极管VD6在不同时刻导通与截止，进而使得开关电容单元提供较高的电压增益。
在单输入单输出模式下，第一输入源Vin1或第二输入源Vin2提供的功率经过电感、开关电容单元1流向负载R，向负载R供电；在双输入单输出模式下，第一输入源Vin1和第二输入源Vin2提供的功率经过电感、开关电容单元流向负载R，向负载R供电；在单输入双输出模式下，第一输入源Vin1提供的功率经过电感、开关电容单元流向负载R和第二输入源Vin2，第一输入源Vin1分别向负载R供电、向第二输入源Vin2充电。
本发明与现有技术相比，其显著优点为：
(1)本发明通过控制四个开关管的导通与关断，改变电路中电感电容的连接方式、二极管的通断情况，从而达到提升电压增益和充放电的效果。
(2)本发明通过一个集成的三端口DC-DC变换器实现了两个电源和一个负载的能量流动，减少了所用器件的数量，降低了成本。
(3)变换器的功率开关管在一个周期内具有多种组合状态，控制灵活多变。
附图说明
图1为本发明基于开关电容的高增益三端口DC-DC变换器电路图。
图2(a)～图2(e)为本发明基于开关电容的高增益三端口DC-DC变换器不同模态等效电路图。其中，图2(a)为第一功率开关管S1导通，其他功率开关管均关断的等效电路图；图2(b)为第四功率开关管S4导通，其他功率开关管均关断的等效电路图。图2(c)为第一功率开关管S1和第二功率开关管S2同时导通、第三功率开关管S3和第四功率开关管S4关断的等效电路图；图2(d)为第一功率开关管S1、第二功率开关管S2和第四功率开关管S4同时导通的等效电路图；图2(e)为所有功率开关管均关断的等效电路图。
图3(a)～图3(c)为本发明基于开关电容的高增益三端口DC-DC变换器在三种工作模式下的主要波形图。其中，图3(a)为工作于单输入单输出模式的波形图；图3(b)为工作于双输入单输出模式的波形图；图3(c)为工作于单输入双输出模式的波形图。
图4为本发明基于开关电容的高增益三端口DC-DC变换器与已有变换器电压增益对比图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例，进一步说明本发明方案。
结合图1，本发明提出了一种基于开关电容的高增益三端口DC-DC变换器，包括第一输入源Vin1、第二输入源Vin2、电感L、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VD5、第六二极管VD6、第一功率开关管S1、第二功率开关管S2、第三功率开关管S3、第四功率开关管S4、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、负载R；其中，第一输入源Vin1的正极接第一二极管VD1的阳极，第一输入源Vin1的负极接第二输入源Vin2的负极，第一二极管VD1的阴极接第三功率开关管S3的源极，第三功率开关管S3的漏极接第二输入源Vin2的正极，电感L的一端接第一二极管VD1的阴极，电感L的另一端接第一功率开关管S1的漏极，第一功率开关管S1的源极接第二输入源Vin2的负极，第二功率开关管S2的漏极接第一二极管VD1的阴极，第二功率开关管S2的源极接第二二极管VD2的阳极，第二二极管VD2的阴极接第四二极管VD4的阳极，第四电容C4的一端接第一功率开关管S1的漏极，第四电容C4的另一端接第四二极管VD4的阳极，第四二极管VD4的阳极接第三二极管VD3的阳极，第三二极管VD3的阴极接第四功率开关管S4的漏极，第四功率开关管S4的源极接第二输入源Vin2的正极，第一电容C1的一端接第二二极管VD2的阴极，第一电容C1的另一端接第六二极管VD6的阳极，第六二极管VD6的阳极接第五二极管VD5的阴极，第五二极管VD5的阳极接第四二极管VD4的阴极，第二电容C2的一端接第六二极管VD6的阴极，第二电容C2的另一端接第五二极管VD5的阳极，第三电容C3的一端接第五二极管VD5的阳极，第二电容C2的另一端接第一功率开关管S1的源极，第二电容C2的另一端还接负载R的一端，负载R的另一端接第六二极管VD6的阴极。所述第二二极管VD2、第四二极管VD4、第五二极管VD5、第六二极管VD6、第二功率开关管S2、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、负载R共同构成开关电容单元1，通过控制第一功率开关管S1和第二功率开关管S2的开通与关断，可控制第四二极管VD4、第五二极管VD5、第六二极管VD6在不同时刻导通与截止，进而使得开关电容单元1提供较高的电压增益。
已有二极管-电容倍压单元虽然可以实现较高的电压增益，但结合Boost变换器使用且重载的情况下会有较大的电流从电感L流过，需要选择额定电流较大的电感，增加了成本；而基于开关电容的高增益三端口DC-DC变换器开关电容单元改进了二极管-电容倍压单元，增加了第二功率开关管S2和第四电容C4，在第一功率开关管S1和第二功率开关管S2同时开通的情况下，输入电流的一部分由第二功率开关管S2、第二二极管VD2流向第四电容C4，为电感L分担一定的电流，电感平均电流将小于输入电流，且改进的开关电容单元获得了高于已有二极管-电容倍压单元的电压增益。
本发明按输入输出端口数量可分为单输入单输出、双输入单输出和单输入双输出三种工作模式。假设第一输入源Vin1两端的电压为V1、第二输入源Vin2两端的电压为V2、负载R两端的电压为V0、电感两端的电压为VL、第一电容C1两端的电压为
Figure GDA0003506957350000054
第二电容C2两端的电压为
Figure GDA0003506957350000055
第三电容C3两端的电压为
Figure GDA0003506957350000056
第四电容C4两端的电压为
Figure GDA0003506957350000057
第一功率开关管S1的占空比为d1、第二功率开关管S2的占空比为d2、第三功率开关管S3的占空比为d3、第四功率开关管S4的占空比为d4，开关周期为Ts，对三种工作模式进行详细介绍：
单输入单输出模式主要波形图如图3(a)所示，在一个开关周期内，此模式有两种工作模态，第三功率开关管S3和第四功率开关管S4一直处于关断状态。t0～t1阶段等效电路如图2(c)所示，第一功率开关管S1、第二功率开关管S2导通，第一输入源Vin1分别为电感L、第四电容C4充电，第三电容C3为第一电容C1充电，同时第三电容C3联合第二电容C2为负载R提供能量。t1～t2阶段等效电路如图2(e)所示，第一功率开关管S1、第二功率开关管S2关断，第一输入源Vin1联合电感L、第一电容C1和第四电容C4为负载R提供能量，同时为第二电容C2和第三电容C3充电。与已有
单输入单输出模式t0～t1阶段满足的关系式为：
Figure GDA0003506957350000051
单输入单输出模式t1～t2阶段满足的关系式为：
Figure GDA0003506957350000052
在一个开关周期中，联立式(1)～(2)，由电感伏秒平衡可得：
Figure GDA0003506957350000053
化简得单输入单输出模式下输入输出关系为：
Figure GDA0003506957350000061
单输入双输出模式主要波形图如图3(b)所示，在一个开关周期内，此模式有三种工作模态，第三功率开关管S3一直处于关断状态。t0～t1阶段等效电路如图2(c)所示，第一功率开关管S1、第二功率开关管S2导通，第一输入源Vin1分别为电感L、第四电容C4充电，第三电容C3为第一电容C1充电，同时第三电容C3联合第二电容C2为负载R提供能量。t1～t2阶段等效电路如图2(b)所示，仅第四功率开关管S4开通，第一输入源Vin1联合电感L、第四电容C4为第二输入源Vin2充电，同时第三电容C3联合第二电容C2为负载R提供能量。t2～t3阶段等效电路如图2(e)所示，第一功率开关管S1、第二功率开关管S2关断，第一输入源Vin1联合电感L、第一电容C1和第四电容C4为负载R提供能量，同时为第二电容C2和第三电容C3充电。
单输入双输出模式t0～t1阶段满足关系式(1)，t1～t2阶段满足的关系式为：
Figure GDA0003506957350000062
单输入双输出模式t2～t3阶段满足关系式(2)，在一个开关周期中，联立式(1)、(2)、(5)，由电感伏秒平衡可得：
Figure GDA0003506957350000064
化简得单输入双输出模式下输入输出关系为：
Figure GDA0003506957350000063
双输入单输出模式主要波形图如图3(c)所示，在一个开关周期内，此模式有三种工作模态，第四功率开关管S4一直处于关断状态。t0～t1阶段等效电路如图2(d)所示，第一功率开关管S1、第二功率开关管S2和第三功率开关管S3同时导通，第二输入源Vin2分别为电感L、第四电容C4充电，第三电容C3为第一电容C1充电，同时第三电容C3联合第二电容C2为负载R提供能量。t1～t2阶段等效电路如图2(a)所示，仅第一功率开关管S1开通，第一输入源Vin1为电感充电，第三电容C3为第一电容C1和第四电容C4充电，同时第三电容C3联合第二电容C2为负载R提供能量。t2～t3阶段等效电路如图2(e)所示，第一功率开关管S1、第二功率开关管S2关断，第一输入源Vin1联合电感L、第一电容C1和第四电容C4为负载R提供能量，同时为第二电容C2和第三电容C3充电。
双输入单输出模式t0～t1阶段满足的关系式为：
Figure GDA0003506957350000071
双输入单输出模式t1～t2阶段满足的关系式为：
Figure GDA0003506957350000072
双输入单输出模式t2～t3阶段满足关系式(2)，在一个开关周期中，联立式(2)、(8)、(9)，由电感伏秒平衡可得：
Figure GDA0003506957350000074
化简得双输入单输出模式下输入输出关系为：
Figure GDA0003506957350000073
对三种工作模式分析可知，本发明通过一个集成的三端口DC-DC变换器实现了第二输入源Vin2的充放电，减少了所用器件的数量，降低了成本。如图4所示，在单输入单输出模式下，改进二极管-倍压单元与Boost、二极管-电容相比具有较高的电压增益。

Claims (4)

1.一种基于开关电容的高增益三端口DC-DC变换器，包括第一输入源Vin1、第二输入源Vin2、电感L、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VD5、第六二极管VD6、第一功率开关管S1、第二功率开关管S2、第三功率开关管S3、第四功率开关管S4、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、负载R；其中，第一输入源Vin1的正极接第一二极管VD1的阳极，第一输入源Vin1的负极接第二输入源Vin2的负极，第一二极管VD1的阴极接第三功率开关管S3的源极，第三功率开关管S3的漏极接第二输入源Vin2的正极，电感L的一端接第一二极管VD1的阴极，电感L的另一端接第一功率开关管S1的漏极，第一功率开关管S1的源极接第二输入源Vin2的负极，第二功率开关管S2的漏极接第一二极管VD1的阴极，第二功率开关管S2的源极接第二二极管VD2的阳极，第二二极管VD2的阴极接第四二极管VD4的阳极，第四电容C4的一端接第一功率开关管S1的漏极，第四电容C4的另一端接第四二极管VD4的阳极，第四二极管VD4的阳极接第三二极管VD3的阳极，第三二极管VD3的阴极接第四功率开关管S4的漏极，第四功率开关管S4的源极接第二输入源Vin2的正极，第一电容C1的一端接第二二极管VD2的阴极，第一电容C1的另一端接第六二极管VD6的阳极，第六二极管VD6的阳极接第五二极管VD5的阴极，第五二极管VD5的阳极接第四二极管VD4的阴极，第二电容C2的一端接第六二极管VD6的阴极，第二电容C2的另一端接第五二极管VD5的阳极，第三电容C3的一端接第五二极管VD5的阳极，第二电容C2的另一端接第一功率开关管S1的源极，第二电容C2的另一端还接负载R的一端，负载R的另一端接第六二极管VD6的阴极；其特征在于：第二二极管VD2、第四二极管VD4、第五二极管VD5、第六二极管VD6、第二功率开关管S2、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、负载R共同构成开关电容单元（1），通过控制第一功率开关管S1和第二功率开关管S2的开通与关断，控制第四二极管VD4、第五二极管VD5、第六二极管VD6在不同时刻导通与截止，进而使得开关电容单元（1）提供高电压增益；
在单输入单输出模式下，第一输入源Vin1或第二输入源Vin2提供的功率经过电感、开关电容单元（1）流向负载R，向负载R供电；在双输入单输出模式下，第一输入源Vin1和第二输入源Vin2提供的功率经过电感、开关电容单元（1）流向负载R，向负载R供电；在单输入双输出模式下，第一输入源Vin1提供的功率经过电感、开关电容单元（1）流向负载R和第二输入源Vin2，第一输入源Vin1分别向负载R供电、向第二输入源Vin2充电。
2.根据权利要求1所述的基于开关电容的高增益三端口DC-DC变换器，其特征在于：在一个开关周期内，单输入单输出模式有两种工作模态，第三功率开关管S3和第四功率开关管S4一直处于关断状态；其中：在第一模态下，第一功率开关管S1、第二功率开关管S2导通，第一输入源Vin1分别为电感、第四电容C4充电，第三电容C3为第一电容C1充电，同时第三电容C3联合第二电容C2为负载R提供能量；在第二模态下，第一功率开关管S1、第二功率开关管S2关断，第一输入源Vin1联合电感L、第一电容C1和第四电容C4为负载提供能量，同时为第二电容C2和第三电容C3充电。
3.根据权利要求1所述的基于开关电容的高增益三端口DC-DC变换器，其特征在于：单输入双输出模式有三种工作模态，第三功率开关管S3一直处于关断状态；其中：在第一模态下，第一功率开关管S1、第二功率开关管S2导通，第一输入源Vin1分别为电感L、第四电容C4充电，第三电容C3为第一电容C1充电，同时第三电容C3联合第二电容C2为负载R提供能量；在第二模态下，仅第四功率开关管S4开通，第一输入源Vin1联合电感L、第四电容C4为第二输入源Vin2充电，同时第三电容C3联合第二电容C2为负载R提供能量；在第三模态下，第一功率开关管S1、第二功率开关管S2关断，第一输入源Vin1联合电感L、第一电容C1和第四电容C4为负载R提供能量，同时为第二电容C2和第三电容C3充电。
4.根据权利要求1所述的基于开关电容的高增益三端口DC-DC变换器，其特征在于：在一个开关周期内，双输入单输出模式有三种工作模态，第四功率开关管S4一直处于关断状态；其中：在第一模态下，第一功率开关管S1、第二功率开关管S2和第三功率开关管S3同时导通，第二输入源Vin2分别为电感L、第四电容C4充电，第三电容C3为第一电容C1充电，同时第三电容C3联合第二电容C2为负载R提供能量；在第二模态下，仅第一功率开关管S1开通，第一输入源Vin1为电感充电，第三电容C3为第一电容C1和第四电容C4充电，同时第三电容C3联合第二电容C2为负载R提供能量；在第三模态下，第一功率开关管S1、第二功率开关管S2关断，第一输入源Vin1联合电感L、第一电容C1和第四电容C4为负载R提供能量，同时为第二电容C2和第三电容C3充电。
CN202110439491.XA 2021-04-23 2021-04-23 基于开关电容的高增益三端口dc-dc变换器 Active CN113098271B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110439491.XA CN113098271B (zh) 2021-04-23 2021-04-23 基于开关电容的高增益三端口dc-dc变换器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110439491.XA CN113098271B (zh) 2021-04-23 2021-04-23 基于开关电容的高增益三端口dc-dc变换器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113098271A CN113098271A (zh) 2021-07-09
CN113098271B true CN113098271B (zh) 2022-05-27

Family

ID=76679572

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110439491.XA Active CN113098271B (zh) 2021-04-23 2021-04-23 基于开关电容的高增益三端口dc-dc变换器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113098271B (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113635787B (zh) * 2021-08-13 2023-08-15 哈尔滨理工大学 一种基于三端口dc/dc变换器的混合动力汽车供电系统
CN113479076B (zh) * 2021-08-13 2023-08-11 哈尔滨理工大学 燃料电池增程式混合电动汽车供电系统
CN114337249B (zh) * 2021-11-22 2024-04-23 南京理工大学 基于准z源与开关电容的三端口dc-dc变换器及竞争控制方法
CN114221545A (zh) * 2021-12-14 2022-03-22 国网福建省电力有限公司宁德供电公司 一种高压增益升压cuk电路及控制方法、控制装置
CN115473441B (zh) * 2022-11-04 2023-01-13 华北理工大学 针对隔离型三端口软开关变换器的优化控制策略

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10218268B1 (en) * 2018-03-26 2019-02-26 Analog Devices Global Unlimited Company Voltage reference circuit and method of providing a voltage reference
CN210041650U (zh) * 2019-05-14 2020-02-07 昆明理工大学 一种非隔离型高增益三端口变换器
CN111541369A (zh) * 2020-04-30 2020-08-14 南京理工大学 基于开关电感/开关电容单元的交错并联dc/dc升压变换器

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7649325B2 (en) * 2006-04-03 2010-01-19 Allegro Microsystems, Inc. Methods and apparatus for switching regulator control

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10218268B1 (en) * 2018-03-26 2019-02-26 Analog Devices Global Unlimited Company Voltage reference circuit and method of providing a voltage reference
CN210041650U (zh) * 2019-05-14 2020-02-07 昆明理工大学 一种非隔离型高增益三端口变换器
CN111541369A (zh) * 2020-04-30 2020-08-14 南京理工大学 基于开关电感/开关电容单元的交错并联dc/dc升压变换器

Also Published As

Publication number Publication date
CN113098271A (zh) 2021-07-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN113098271B (zh) 基于开关电容的高增益三端口dc-dc变换器
CN108092512B (zh) 一种多工况高增益多端口dc/dc变换器
CN110912245B (zh) 一种三端口集成式光伏储能变换器
CN111541369B (zh) 基于开关电感/开关电容单元的交错并联dc/dc升压变换器
CN103151932A (zh) Buck/Boost集成型三端口直流变换器及其控制方法
CN106026657A (zh) 非隔离高增益dc-dc升压变换器
CN111371316B (zh) 一种基于耦合电感的零输入纹波高增益直流变换器
CN109302063A (zh) 具有宽转换比的非隔离型Buck-Boost直流变换器
CN108512430A (zh) 一种zvzcs全桥三端口变换器及其控制方法
CN111725993A (zh) 一种高效Sepic软开关变换器及其控制方法
CN103312153B (zh) 一种并联式多输入耦合电感升降压变换器
CN216699827U (zh) 一种高增益双开关耦合电感dc-dc变换器
CN113938002B (zh) 基于开关电感/电容的电容钳位h型升压变换器
CN113965081B (zh) 一种基于Cuk的多工况高增益三端口DC-DC变换器
CN111342664A (zh) 一种集成dc-dc变换器及其控制方法
CN111371315A (zh) 一种零输入电流纹波高增益dc-dc变换器
CN112968603B (zh) 一种宽变比无变压器buck-boost变换器
CN215934729U (zh) 一种新型宽输入范围三端口变换器
CN116365878A (zh) 应用于直流微电网系统的高升压软开关直流变换器
CN103312154B (zh) 一种串联式多输入耦合电感升降压变换器
CN114285279A (zh) 一种高增益升压变换器
CN102075078A (zh) 低压输入的无桥交错倍压功率因数校正装置
Salehi et al. A Dual Switch/Inductor Isolated High Voltage gain Based on Voltage Lift
CN114221545A (zh) 一种高压增益升压cuk电路及控制方法、控制装置
CN109921638B (zh) 一种双开关高升压比直流变换器

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant