单体锂电池并联光伏路灯高增益升压电路

发布时间：2021-01-10 07:15

　　光伏路灯电源系统一般采用单体电池串联加DC/DC变换器电路,但单体电池的一致性难以保证,且常规均衡电路均衡能力有限。为解决单体电池不均衡的问题,提出将单体电池串联方式改为并联方式,通过高增益变换器升压来满足负载电压需求。分析了钳位模式耦合电感Boost型与基于耦合电感和开关电容的Boost型高增益变换器的工作原理与特性,并进行对比研究,研制了实验样机,实验结果验证了理论分析的正确性。 

【文章来源】：电源技术. 2020,44(10)北大核心

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

图１两种变换器的基本结构??２工作特性分析??为简化分析过程，将电路中二极管视作理想器件，忽略二??

龙洚歧本＿?ｍｉ??究与设计??电感与输出二极管杂散电容之间的谐振。??图１两种变换器的基本结构??２工作特性分析??为简化分析过程，将电路中二极管视作理想器件，忽略二??极管自身的寄生参数。将两个变换器中的耦合电感模型简化??为励磁电感４、漏感４和匝比数：况的理想变压器的??组合。??２．１钳位模式耦合电感Ｂｏｏｓｔ型变换器工作原理??图２给出了钳位模式耦合电感Ｂｏｏｓｔ型变换器在一个开??关周期内的６个状态，变换器在一个工作周期内的详细尤作??原理分析如下。??（Ｃ）模态??（ｄ戚态??（ｅ）模??（喊态６１（３?Ｊ??图２?变换器１各模态的等效电路??Ｕ？幻：开关Ｓ导通，输出二极管Ｄ。反偏，励磁电感和漏??感由输人电压Ｋ线性充电。??［右？幻：Ａ时刻，开关Ｓ断开。Ｓ的寄生电容由励磁电流充??电，电压线性增加。??［ｒ－幻鴻时刻，ｓ的寄生电容电压被充至ｖＱ，钳位二极管??Ｄｃ导通，漏感电流给电容Ｃｂ充电ｅ??［４？￡Ｊ：?４时刻，电容Ｃｔ的电压被充至输出二极管Ｄ。导??通的点。原边绕组电压为副边绕组的反射电压。漏感Ｉ＊与钳位??电容Ｑ开始发生谐振。??Ｕｔ时刻，谐振电流减小到〇，原边绕组的能量全部??传输到副边。榭位电容Ｑ由输出电流放电。??时刻，Ｓ导通，漏感由Ｋ＋（Ｖ。一?Ｖａ）／Ｎ充电至与??励磁电流砬相等，输出二极管Ｄ。反偏，下一周期开始。图３??给出了变换器的主要波形。其中，４为漏感“的电流；Ｖｓ为开??关管Ｓ的电压；＾和砬为二极管Ｄｃ的电压和电流；砬为电??容Ｃｃ的电流；和心为二极管Ｄ。的电压和电流。??为了便于分析，忽略漏感和电路中的寄生参数。设开关管??Ｓ导通的占空比为Ｄ

。一?Ｖａ）／Ｎ充电至与??励磁电流砬相等，输出二极管Ｄ。反偏，下一周期开始。图３??给出了变换器的主要波形。其中，４为漏感“的电流；Ｖｓ为开??关管Ｓ的电压；＾和砬为二极管Ｄｃ的电压和电流；砬为电??容Ｃｃ的电流；和心为二极管Ｄ。的电压和电流。??为了便于分析，忽略漏感和电路中的寄生参数。设开关管??Ｓ导通的占空比为Ｄ，对励磁电感列写伏秒平衡方程即可得到??钳位模式耦合电感Ｂｏｏｓｔ型变换器的电压增益Ｍ为：??２．２基于耦合电感和开关电容的Ｂｏｏｓｔ型变换器工??作原理??图４给出了基于耦合电感和开关电容的Ｂｏｏｓｔ型变换器??在一个开关周期内的６个状态，变换器在一个工作周期内的??详细工作原理分析如下。??图４?变换器２各模态的等效电路??开关Ｓ导通，输出二极管Ｄ。反偏，励磁电感和漏??感由输人电压Ｋ线性充电。同时，部分能量从输人端转移到??增益单元，通过耦合电感为増益单元中的开关电容Ｃｓ充电。??［右？ｔｊｄ时刻，开关Ｓ断开，其寄生电容由漏感电流充??电，电压线性增加ｄ??［４？时刻，二极管Ｄｃ导通，开关Ｓ的寄生电容电压??由电容Ｃｃ电压钳位。储存在漏感Ｕ中的能量开始为Ｃｃ充电。??增益单元仍处于充电状态。同时，励磁电感仍接收输人电源??的能量，二极管Ｄ。保持关断。??［４￣?￡Ｊ：?４时刻，电流Ｌ等于电流耦合电感二次侧电??流ｉ等于零。增益单元开始放电，输出二极管Ｄ。正偏，这样，??增益单元开关电容Ｑ、输人电源Ｋ、耦合电感原边绕组Ｎ，和??２０２０．１０?Ｖｏｌ．４４?Ｎｏ．１０??１５２６??


本文编号：2968299