高增益雙管升壓變換器研究.pdf

1、出于可靠性和安全性的考慮，將單個光伏電池、燃料電池模塊并入電網(wǎng)是當前的研究熱點之一。然而單個光伏電池、燃料電池模塊的輸出電壓較低，為了將這些電源并入電網(wǎng)，或者用作不間斷電源，需要大幅度提升直流電壓等級以滿足后級逆變的需要，高增益、高效率直流功率變換技術已經(jīng)成為這些應用場合的關鍵技術之一。
　　非隔離型高增益直流變換器略去了DC/AC/DC多級功率變換，在效率上更有優(yōu)勢，此類變換器通常是基于傳統(tǒng)Boost變換器衍生而出的。與Boos

2、t變換器相比，雙管升壓變換器在獲得更高增益的同時能有效的降低開關管的電壓/電流應力，基于雙管升壓結構衍生出的變換器由于繼承了其低應力的特性而將獲得更高的變換效率，具有潛在的應用價值。
　　論文首先介紹了理想情況下雙管升壓變換器的工作原理，隨后討論了變換器在實際應用中，由于電路參數(shù)不一致而出現(xiàn)的功率開關管不均壓的問題，并提出了一種無源箝位電路實現(xiàn)了開關管的均壓以降低其電壓應力，提高變換器效率。分析了帶有無源箝位電路的雙管升壓變換器的

3、各項性能，對比傳統(tǒng)Boost變換器具體說明其優(yōu)勢。
　　其次，結合開關電感、開關電容等升壓單元，提出多開關單元雙管升壓變換器結構，得到了一系列多開關電感/開關電容組合雙管升壓變換器，并進一步在開關電感雙管升壓變換器的基礎上，推導出了抽頭電感雙管升壓變換器，簡化了電路結構，提升了變換器的電壓增益。給出了各變換器的穩(wěn)態(tài)工作原理及性能分析，對比傳統(tǒng)高增益變換器說明其優(yōu)勢，并分別制作了原理樣機，進行了相關的實驗驗證。
　　隨后，基于

4、耦合電感升壓方式，提出了三繞組耦合電感雙管升壓變換器方案，在無源箝位拓撲的基礎上采用有源箝位軟開關技術，實現(xiàn)了功率開關管的零電壓開關，減小了開關損耗，分析了各個變換器的穩(wěn)態(tài)工作原理以及變換器的各項參數(shù)性能，并分別制作了無源箝位、有源鉗位變換器原理樣機，進行了相關的實驗驗證與對比分析。
　　最后，論文提出了輸出側單電容/多電容兩大類耦合電感高增益變換器之間互相轉化以及單類三繞組耦合電感變換器拓撲自身演繹的方法，并列舉了各個電路的工作