【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及電力電子及其控制，特別是一種基于sepic的軟開關高增益dc-dc變換器。
技術介紹
1、由于光伏、燃料電池和風能的輸出電壓較低，通常為24v-48v，因此需要一個高升壓直流-直流變換器將低電壓提升到400v直流母線電壓。然后需要一個逆變器來完成并網。因此，開發具有高電壓增益和高效率的直流-直流變換器，將低壓升壓至高壓已成為一項緊迫任務。在可再生能源應用中，電氣隔離并非必不可少。因此，非隔離式變換器因其體積小、成本低等優點，近年來備受關注。
2、傳統的非隔離式升壓變換器(如boost和sepic)升壓能力低、電壓應力大、二極管反向恢復電流高，因此研究新型高升壓變換器迫在眉睫。傳統的升壓技術包括開關電感、開關電容、多重級聯等。然而，采用這些技術開發的變換器通常在硬開關條件下運行。應用耦合電感器是提高變換器升壓能力的不錯選擇。然而，漏電感產生的電壓尖峰是開關器件面臨的一大挑戰。因此，需要采用有源或無源箝位技術來抑制電壓尖峰。此外，軟開關技術的應用也是提高效率的有效方法。
3、近年來，基于sepic的改進型變換器成為了研究的熱點。這類變換器通常具有持續輸入電流和高效率的優點。此外，所有這類變換器都包含一個開關，從而簡化了控制復雜性并提高了系統穩定性。不過，這些變換器的升壓能力仍需進一步提高。
技術實現思路
1、有鑒于此，本專利技術的目的在于提供一種基于sepic的軟開關高增益dc-dc變換器，該變換器可以用較少的器件，較小的制作成本，實現高升壓能力和
2、為實現上述目的，本專利技術采用如下技術方案：一種基于sepic的軟開關高增益dc-dc變換器，包括電感器l、開關管s、第一電容c1、第二電容c2、第三電容c3、第四電容c4、電容co、第一二極管d1、第二二極管d2、第三二極管d3、二極管do、第一變壓器、第二變壓器以及第三變壓器；所述開關管s的漏極連接所述電感器l的一端、第二電容c2的負極以及所述第一二極管d1的正極，所述開關管s的源極接地；所述第一二極管d1的負極連接所述第一電容c1的正極以及第一變壓器的一端，所述第一電容c1的負極接地；所述第二變壓器的一端連接所述第一變壓器的另一端和第三電容c3的負極，所述第二變壓器的另一端連接第二電容c2的正極；所述第三電容c3的正極連接第三變壓器的一端以及第三二極管d3的正極；所述第四電容c4的負極連接所述第三變壓器的另一端，；所述第四電容c4的正極連接連接所述第三二極管d3的負極以及以及二極管do的正極；所述二極管do的負極連接電容co的正極，電容co的負極接地；電感器l電壓作為輸入電壓。
3、在一較佳的實施例中，開關管s導通時,對變換器等效電路列寫基爾霍夫電壓定律得到：
4、
5、????????????????????????????????????????????????
6、開關管s關斷時，對變換器等效電路列寫基爾霍夫電壓定律得到：
7、
8、在一較佳的實施例中，第一變壓器、第二變壓器以及第三變壓器匝比關系為n2＝n2/n1,n3＝n3/n1，n1,n2,n3分別為變壓器繞阻的匝數；根據變壓器匝比關系得到如下方程：
9、vn2＝n2vn1?,?vn3＝n3vn1?(3)。
10、在一較佳的實施例中，根據伏秒平衡定律得到如下方程：
11、dvl_on+(1-d)vl_off＝0,dvn1_on+(1-d)vn1_off＝0
12、(4)
13、聯立方程(1)(2)(3)(4),解出所提變換器的電壓增益公式和電容電壓應力：
14、
15、在一較佳的實施例中，開關管和二極管的電壓應力如下：
16、
17、在一較佳的實施例中，輸入電感和勵磁電感電流紋波為
18、
19、當輸入電流連續時，得
20、2il≥δil?(9)聯立(22)和(23)，確定輸入電感的范圍
21、
22、其中fs為開關頻率。
23、在一較佳的實施例中，勵磁電感電流的關系滿足公式(11)：
24、
25、根據公式(8)(11)電感的取值范圍為
26、
27、其中
28、
29、根據公式(13)計算電容容值取值范圍；
30、
31、在一較佳的實施例中，所提變換器c3,c4,co電容取值范圍如下：
32、
33、由于第一電容c1和第二電容c2是中間電容，其電壓紋波不會影響輸出電壓；第一電容c1和第二電容c2也滿足公式(15)：
34、
35、與現有技術相比，本專利技術具有以下有益效果：
36、利用sepic變換器的輸入電流連續，輸入輸出電壓共地的優勢，與y源的降壓型變壓器的特點進行混合，從而得到具備兩種變換器的共同優點的新型變換器，實現更高的電壓增益。應用準諧振技術，實現開關管的軟開關，提升變換器的轉換效率。
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1.一種基于Sepic的軟開關高增益DC-DC變換器，其特征在于，包括電感器L、開關管S、第一電容C1、第二電容C2、第三電容C3、第四電容C4、電容CO、第一二極管D1、第二二極管D2、第三二極管D3、二極管Do、第一變壓器、第二變壓器以及第三變壓器；所述開關管S的漏極連接所述電感器L的一端、第二電容C2的負極以及所述第一二極管D1的正極，所述開關管S的源極接地；所述第一二極管D1的負極連接所述第一電容C1的正極以及第一變壓器的一端，所述第一電容C1的負極接地；所述第二變壓器的一端連接所述第一變壓器的另一端和第三電容C3的負極，所述第二變壓器的另一端連接第二電容C2的正極；所述第三電容C3的正極連接第三變壓器的一端以及第三二極管D3的正極；所述第四電容C4的負極連接所述第三變壓器的另一端，；所述第四電容C4的正極連接連接所述第三二極管D3的負極以及以及二極管Do的正極；所述二極管Do的負極連接電容CO的正極，電容CO的負極接地；電感器L電壓作為輸入電壓。
2.根據權利要求1所述的一種基于Sepic的軟開關高增益DC-DC變換器，其特征在于，開關管S導通時,對變換器等
3.根據權利要求2所述的一種基于Sepic的軟開關高增益DC-DC變換器，其特征在于，第一變壓器、第二變壓器以及第三變壓器匝比關系為n2＝N2/N1,n3＝N3/N1，N1,N2,N3分別為變壓器繞阻的匝數；根據變壓器匝比關系得到如下方程：
4.根據權利要求3所述的一種基于Sepic的軟開關高增益DC-DC變換器，其特征在于，根據伏秒平衡定律得到如下方程：
5.根據權利要求4所述的一種基于Sepic的軟開關高增益DC-DC變換器，其特征在于，開關管和二極管的電壓應力如下：
6.根據權利要求5所述的一種基于Sepic的軟開關高增益DC-DC變換器，其特征在于，輸入電感和勵磁電感電流紋波為
7.根據權利要求6所述的一種基于Sepic的軟開關高增益DC-DC變換器，其特征在于，勵磁電感電流的關系滿足公式(11)：
8.根據權利要求7所述的一種基于Sepic的軟開關高增益DC-DC變換器，其特征在于，所提變換器C3,C4,CO電容取值范圍如下：
...【技術特征摘要】
1.一種基于sepic的軟開關高增益dc-dc變換器，其特征在于，包括電感器l、開關管s、第一電容c1、第二電容c2、第三電容c3、第四電容c4、電容co、第一二極管d1、第二二極管d2、第三二極管d3、二極管do、第一變壓器、第二變壓器以及第三變壓器；所述開關管s的漏極連接所述電感器l的一端、第二電容c2的負極以及所述第一二極管d1的正極，所述開關管s的源極接地；所述第一二極管d1的負極連接所述第一電容c1的正極以及第一變壓器的一端，所述第一電容c1的負極接地；所述第二變壓器的一端連接所述第一變壓器的另一端和第三電容c3的負極，所述第二變壓器的另一端連接第二電容c2的正極；所述第三電容c3的正極連接第三變壓器的一端以及第三二極管d3的正極；所述第四電容c4的負極連接所述第三變壓器的另一端，；所述第四電容c4的正極連接連接所述第三二極管d3的負極以及以及二極管do的正極；所述二極管do的負極連接電容co的正極，電容co的負極接地；電感器l電壓作為輸入電壓。
2.根據權利要求1所述的一種基于sepic的軟開關高增益dc-dc變換器，其特征在于，開關管...
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