本發明公開了一種隔離型高升壓準開關電容變換器，包括前級的準雙開關升壓開關電容變換器單元和后級的隔離變壓器單元兩級結構構成，前級的準雙開關升壓開關電容變換器單元和后級的隔離變壓器單元之間通過高頻隔離變壓器連接，高頻隔離變壓器由初級線圈電感Lp和次級線圈電感Ls、次級線圈電感Lt組成，本發明有效降低輸入電流尖峰值，實現輸入電流連續，用簡單的拓撲實現高升壓，并結合隔離變壓器使其具有隔離升壓的功能。

技術領域

本發明屬于開關電源應用技術領域，具體涉及一種隔離型高升壓準開關電容變換器。

背景技術

太陽能光伏(PV)發電系統和電動汽車(EV)或混合動力汽車的應用大多需要高電壓增益DC-DC變換器。當高升壓變換器用于電動汽車電源時，它被用作電機或發電機單元和電池組之間的電源變換器。而當它用于太陽能光伏發電系統時，高升壓變換器在把變化的輸入直流電壓轉換成穩定的輸出電壓方面起著至關重要的作用。此外，在傳統的電動汽車充電機中，直流電源變換器由DC-DC升壓變換器和半橋或全橋拓撲結構組成，隔離型DC-DC變換器廣泛的應用于開關電源中。其優點是在高升壓狀態下，電路始終采用隔離模式。然而，在一般的基于電感的高增益DC-DC變換器中，它需要體積較大的磁性元件，這降低了變換器的功率密度。

開關電容變換器(SCC)由于其獨特的性能，引起了電力電子界的廣泛關注，它是開關電源的一個重要分支，其電路僅由電容和開關管組成，不需要磁性元件參與。與傳統的感性電源變換器相比，這種特殊的特性使其功率密度更高且更容易集成。開關電容變換器具有質量輕、體積小、功率密度高和EMI小等優點。現已被廣泛的應用于LED照明系統、電池能量管理系統、能量收集系統、電動汽車、太陽能光伏發電系統和醫學可植入設備等領域。但是，開關電容變換器有高脈動輸入電流的缺點。為了克服這個缺點，學者們提出了諧振式開關電容變換器。其在開關電容變換器的充電回路和放電回路中加入感性元器件使得傳統的開關電容變換器變成諧振式的開關電容變換器，以減小電流脈動。引入感性元器件是為了能夠應用軟開關技術來減小充電電流尖峰，提高開關電容變換器的能量轉換效率，且有助于降低峰值充電電流并降低電路元器件的應力。

對于隔離型開關電容變換器，學者已經提出了一種隔離的準開關電容DC-DC變換器，作為純電動和混合動力電動汽車的輔助電源，可以管理高壓電池和低壓直流母線之間的電力電流。與傳統的半橋、全橋和多電平變換器相比，具有變壓器應力低，變壓器匝數比小和雙向功率流動等優點。結合上述諧振式開關電容變換器和隔離型開關電容器的優點，本發明提出了一種隔離型高升壓準開關電容變換器，該變換器大大減少了變壓器的體積，特別是隔離變壓器的體積，并提高了變換器的功率密度，具有高的電壓升壓比，有著廣泛的應用領域以及良好的應用前景。

發明內容

本發明的目的是提供一種隔離型高升壓準開關電容變換器，有效降低輸入電流尖峰值，實現輸入電流連續，用簡單的拓撲實現高升壓，并結合隔離變壓器使其具有隔離升壓的功能。

本發明所采用的技術方案是，一種隔離型高升壓準開關電容變換器，包括前級的準雙開關升壓開關電容變換器單元和后級的隔離變壓器單元兩級結構構成，前級的準雙開關升壓開關電容變換器單元和后級的隔離變壓器單元之間通過高頻隔離變壓器連接，高頻隔離變壓器由初級線圈電感Lp和次級線圈電感Ls、次級線圈電感Lt組成。

本發明的特點還在于，