一種阻抗變換電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電子電力技術(shù)，特別涉及阻抗變換電路。
【背景技術(shù)】
[0002] 在太陽能發(fā)電領(lǐng)域，源輸出阻抗與負(fù)載輸入阻抗相匹配，可以使功率傳輸達(dá)到最 大，功率損失降低。但是，在光伏發(fā)電中，光伏板的高輸出阻抗（因其為恒流源）同負(fù)載的低 輸入阻抗(極端情況：負(fù)載為電瓶，輸入阻抗為〇)不匹配引起光伏能量不能完全傳輸至負(fù) 載。
[0003] 目前，解決上述問題的方法是利用升壓（BOOST)型最大功率點(diǎn)跟蹤（Maximum Power Point Tracking，簡(jiǎn)稱MPPT)方式。但是，BOOST型MPPT電路并聯(lián)在功率傳輸回路 中，如圖1所示，需全額處理光伏板能量，帶來儲(chǔ)能電抗器件體積成本的巨大，功率開關(guān)器 件的應(yīng)力要求增加。
[0004] 在圖1中，101為電源E，102為電源內(nèi)阻R。，103為光伏板，104為電感，105為負(fù)載 Ru，106為第九二極管，107為第七N溝道金屬-氧化物-半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管，108為第三 微處理器，109為電容。其中，第七N溝道金屬-氧化物-半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管與第三微處 理器組成BOOST型MPPT電路，并聯(lián)在回路中。
[0005] 另外，BOOST型MPPT電路的主開關(guān)元件并聯(lián)在回路中，若其發(fā)生損壞，可導(dǎo)致系統(tǒng) 發(fā)生短路，產(chǎn)生大電流引起系統(tǒng)其它部分損壞及火災(zāi)等嚴(yán)重后果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的在于提供一種阻抗變換電路，使得明顯降低了系統(tǒng)成本，極大地提 高了系統(tǒng)效率。
[0007] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種阻抗變換電路，包含：電源E、電源內(nèi)阻 R。、等效電阻R和負(fù)載
[0008] 其中，所述電源內(nèi)阻Rtl的阻值大于所述負(fù)載&的阻值；
[0009] 所述電源內(nèi)阻Rtl的一端與所述電源的正極相連，另一端與所述等效電阻R的一端 相連；所述等效電阻R的另一端與所述負(fù)載&的一端相連；所述負(fù)載&的另一端與所述阻 抗變換電路的最低電位相連；其中，所述電源的負(fù)極為所述最低電位；
[0010] 所述等效電阻R檢測(cè)所述電源的輸出功率，并根據(jù)所述輸出功率調(diào)節(jié)所述等效電 阻R的阻值；其中，所述電源內(nèi)阻R0的阻值等于調(diào)節(jié)后的所述等效電阻R與所述負(fù)載&的 阻值之和。
[0011] 本發(fā)明實(shí)施方式相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)而言，是將進(jìn)行最大功率點(diǎn)跟蹤的等效電阻串聯(lián) 在阻抗變換電路的回路中。該阻抗變換電路包含電源E、電源內(nèi)阻Rtl、等效電阻R和負(fù)載 其中，電源內(nèi)阻Rtl的阻值大于負(fù)載&的阻值，在不包含等效電阻的情況下，電源的輸出阻抗 與負(fù)載的輸入阻抗不匹配，造成電源的輸出功率的損失。為使電源輸出功率達(dá)到最大，在該 電路中串聯(lián)入等效電阻R對(duì)電源的輸出功率進(jìn)行最大功率點(diǎn)的跟蹤。具體地說，電源內(nèi)阻 Rtl的一端與電源的正極相連，另一端與等效電阻R的一端相連；等效電阻R的另一端與負(fù)載 &的一端相連；負(fù)載&的另一端與阻抗變換電路的最低電位相連；其中，電源的負(fù)極為所述 最低電位。等效電阻R檢測(cè)電源的輸出功率，并根據(jù)輸出功率調(diào)節(jié)等效電阻R的阻值；其 中，電源內(nèi)阻R tl的阻值等于調(diào)節(jié)后的等效電阻R與負(fù)載&的阻值之和。當(dāng)電源內(nèi)阻Rtl的 阻值等于等效電阻R與負(fù)載&的阻值之和時(shí)，電源的輸出功率最大，為
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種阻抗變換電路，其特征在于，包含電源E、電源內(nèi)阻R。、等效電阻R和負(fù)載咕； 其中，所述電源內(nèi)阻R。的阻值大于所述負(fù)載咕的阻值； 所述電源內(nèi)阻R。的一端與所述電源的正極相連，另一端與所述等效電阻R的一端相 連；所述等效電阻R的另一端與所述負(fù)載咕的一端相連；所述負(fù)載咕的另一端與所述阻抗 變換電路的最低電位相連；其中，所述電源的負(fù)極為所述最低電位； 所述等效電阻R檢測(cè)所述電源的輸出功率，并根據(jù)所述輸出功率調(diào)節(jié)所述等效電阻R 的阻值；其中，所述電源內(nèi)阻R〇的阻值等于調(diào)節(jié)后的所述等效電阻R與所述負(fù)載咕的阻值 之和。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻抗變換電路，其特征在于，所述等效電阻R為直流-直流變 換器。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻抗變換電路，其特征在于，所述等效電阻R為全橋直流-直 流變換器。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻抗變換電路，其特征在于，所述等效電阻R為推挽直流-直 流變換器。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的阻抗變換電路，其特征在于，所述全橋直流-直流變換器包 含第一微處理器、第一 N溝道金屬-氧化物-半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管、第二N溝道金屬-氧化 物-半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管、第H N溝道金屬-氧化物-半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管、第四N溝道金 屬-氧化物-半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管、第一變流器與第一全橋整流器； 所述第一微處理器的第一端口采樣電源輸出電流，第二端口采樣電源輸出電壓，第H 端口與所述第一 N溝道金屬-氧化物-半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管的柵極相連，第四端口與所述 第二N溝道金屬-氧化物-半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管的柵極相連，第五端口與所述第H N溝道 金屬-氧化物-半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管的柵極相連，第六端口與所述第四N溝道金屬-氧化 物-半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管的柵極相連； 所述第一 N溝道金屬-氧化物-半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管的漏極與所述電源內(nèi)阻拆相連， 源極與所述第二N溝道金屬-氧化物-半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管的漏極相連；所述第二N溝道 金屬-氧化物-半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管的源極與所述負(fù)載咕的一端相連；所述第H N溝道金 屬-氧化物-半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管的漏極與所述電源內(nèi)阻R。相連，源極與所述第四N溝道 金屬-氧化物-半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管的漏極相連，所述第四N溝道金屬-氧化物-半導(dǎo)體 場(chǎng)效應(yīng)晶體管的源極與所述負(fù)載咕的一端相連； 所述第一變流器包含原邊和副邊；所述原邊的第一端口與所述第一 N溝道金屬-氧化 物-半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管的源極相連，第二端口與所述第H N溝道金屬-氧化物-半導(dǎo)體 場(chǎng)效應(yīng)晶體管的源極相連；所述副邊的第一端口與所述第一全橋整流器的第一端口相連， 第二端口與所述第一全橋整流器的第二端口相連；所述第一全橋整流器的第H端口與所述 負(fù)載咕的一端相連，第四端口與所述最低電位相連。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的阻抗變換電路，其特征在于，所述原邊的第一端口與所述副 邊的第一端口為同名端。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的阻抗變換電路，其特征在于，所述第一全橋整流器包含第 一二極管、第二二極管、第H二極管與第四二極管； 所述第一二極管的正極與所述第一全橋整流器的第一端口相連，所述第一二極管的負(fù) 極與所述第一全橋整流器的第H端口相連； 所述第二二極管的正極與所述第一全橋整流器的第二端口相連，所述第二二極管的負(fù) 極與所述第一全橋整流器的第H端口相連； 所述第H二極管的正極與所述第一全橋整流器的第四端口相連，所述第H二極管的負(fù) 極與所述第一全橋整流器的第二端口相連； 所述第四二極管的正極與所述第一全橋整流器的第四端口相連，所述第四二極管的負(fù) 極與所述第一全橋整流器的第一端口相連。
8. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的阻抗變換電路，其特征在于，所述推挽直流-直流變換器包 含第二微處理器、第五N溝道金屬-氧化物-半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管、第六N溝道金屬-氧化 物-半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管、第二變流器與第二全橋整流器； 所述第二微處理器的第一端口采樣電源輸出電流，第二端口采樣電源輸出電壓，第H 端口與所述第五N溝道金屬-氧化物-半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管的柵極相連，第四端口與所述 第六N溝道金屬-氧化物-半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管的柵極相連； 所述第五N溝道金屬-氧化物-半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管的漏極與所述第二變流器的原邊 的第一端口相連，源極與所述第六N溝道金屬-氧化物-半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管的源極相連； 所述第六N溝道金屬-氧化物-半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管的漏極與所述第二變流器的原邊的第 二端口相連； 所述第二變流器原邊的第H端口在所述原邊的第一端口和第二端口之間，并與所述電 源內(nèi)阻R〇相連；所述第二變流器的副邊的第一端口與所述第二全橋整流器的第一端口相 連，所述第二變流器的副邊的第二端口與所述第二全橋整流器的第二端口相連； 所述第二全橋整流器的第H端口與所述負(fù)載町的一端相連，第四端口與所述最低電位 相連。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的阻抗變換電路，其特征在于，所述原邊的第二端口與所述副 邊的第二端口為同名端。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的阻抗變換電路，其特征在于，所述第二全橋整流器包含第 五二極管、第六二極管、第走二極管與第八二極管； 所述第五二極管的正極與所述第二全橋整流器的第一端口相連，所述第五二極管的負(fù) 極與所述第二全橋整流器的第H端口相連； 所述第六二極管的正極與所述第二全橋整流器的第二端口相連，所述第六二極管的負(fù) 極與所述第二全橋整流器的第H端口相連； 所述第走二極管的正極與所述第二全橋整流器的第四端口相連，所述第走二極管的負(fù) 極與所述第二全橋整流器的第二端口相連； 所述第八二極管的正極與所述第二全橋整流器的第四端口相連，所述第八二極管的負(fù) 極與所述第二全橋整流器的第一端口相連。
【專利摘要】本發(fā)明涉及電力電子技術(shù)，公開了一種阻抗變換電路。本發(fā)明中，阻抗變換電路包含電源E、電源內(nèi)阻R0、等效電阻R和負(fù)載RL；其中，電源內(nèi)阻R0的阻值大于負(fù)載RL的阻值；電源內(nèi)阻R0的一端與電源的正極相連，另一端與等效電阻R的一端相連；等效電阻R的另一端與負(fù)載RL的一端相連；負(fù)載RL的另一端與阻抗變換電路的最低電位相連；其中，電源的負(fù)極為最低電位；等效電阻R檢測(cè)電源的輸出功率，并根據(jù)輸出功率調(diào)節(jié)等效電阻R的阻值；其中，電源內(nèi)阻R0的阻值等于調(diào)節(jié)后的等效電阻R與負(fù)載RL的阻值之和。在本發(fā)明中，將等效電阻串聯(lián)在回路中，使得明顯降低了系統(tǒng)成本，極大地提高了系統(tǒng)效率。
【IPC分類】G05F1-67
【公開號(hào)】CN104635832
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201310556879
【發(fā)明人】王征偉, 鄭可京
【申請(qǐng)人】上海錦德電器電子有限公司
【公開日】2015年5月20日
【申請(qǐng)日】2013年11月11日