一种改进型无纹波升降压DC-DC变换器

摘要

本发明公开了一种改进型无纹波升降压DC‑DC变换器的电路拓扑，该变换器由直流电源、升压电路、改进升降压电路和负载构成。直流电源经过升压电路为后续电路提供输入电压，输入电压值为电感L1和L2的电压差值，通过开关管S1和S2控制电感两端的电压，从而消除电流纹波。变换器的改进升降压电路由倍压电路和低通滤波电路构成，能够提供二次型电压增益，可以扩宽工作电压。因此该变换器既可以实现电压增益和电流纹波消除，又可以提供降压‑升压功能。

说明书

技术领域：

本发明属于电力变换设备领域，具体涉及一种改进型无纹波升降压DC-DC变换器。

背景技术：

随着工业的发展，不可再生资源被大量消耗，不可再生资源总量在急剧减少，为了资源的可持续发展，人们越来越关注可再生能源和能源损耗问题。在能源进行转换时，需要经过变换器，变换器会损耗能量，所以为了减少变换器的损耗，越来越多的学者对变换器进行研究。对变换器的研究主要分为两方面，一是能量变换时减少能量的损耗，二是减少变换器器件的损耗。在变换器转换能量时由于电路结构的原因会产生电流纹波，所产生的电流纹波会对变换器器件造成损害，减少变换器的使用寿命。

因此为了提高电能传输质量和变换器的使用寿命，需要改进变换器结构，不仅能减小电流纹波并且能扩大变换器的使用范围，可以在宽范围输入电压下工作。

发明内容：

为了克服上述现有技术问题，本发明提出了一种改进型无纹波升降压DC-DC变换器，包括直流电源，升压电路，改进升降压电路和负载。其中升压电路包括电容C

直流电源正极与电容C

本发明提出的变换器包括直流电源，升压电路，改进升降压电路和负载。直流电源经过升压电路为后续电路提供输入电压，输入电压值为两个电感的电压差值，通过开关管S

一种改进型无纹波升降压DC-DC变换器拓扑结构图如附图1所示，由于两个开关管S

工作状态1：开关管S

工作状态2：开关管S

附图说明：

附图1是本发明的一种改进型无纹波升降压DC-DC变换器的拓扑结构图。

附图2是本发明的一种改进型无纹波升降压DC-DC变换器的工作状态1等效电路图。

附图3是本发明的一种改进型无纹波升降压DC-DC变换器的工作状态2等效电路图。

具体实施方式：

下面结合附图对本发明做进一步详细说明。

本发明一种改进型无纹波升降压DC-DC变换器包括直流电源，升压电路，改进升降压电路和负载。直流电源经过升压电路为后续电路提供输入电压，输入电压值为两个电感的电压差值，通过开关管S

一种改进型无纹波升降压DC-DC变换器其连接方式为直流电源正极与电容C

由于该变换器两个开关管S

工作状态1：开关管S

工作状态2：开关管S

由于所提出的拓扑结构的主要优点之一是从电源获取无纹波输入电流，因此建议在额定工作时仅采用连续导通模式来获得尽可能低的输入电流纹波。连续导通模式下变换器电感元件电压公式如下：

其中，u

由于电感两端电压在一个周期内平均电压为零，所以可以推出在一个周期内电容两端电压，电容电压公式如下：

其中，

由上述电容电压公式可以看出，升压电路将直流电压值变为