姚 川 阮新波 王学华

（华中科技大学电气与电子工程学院 武汉 430074）

1 引言

日益增加的能源需求和日益严重的环境污染使可再生能源得到广泛的关注。太阳能由于其无污染、无噪声、无地域限制和易安装维护等特点，而成为最具潜力的可再生能源之一，光伏并网发电更是由于其在供电可靠性和电网安全性中发挥的重大作用，成为太阳能利用的重要途径之一[1-3]。

目前，光伏并网逆变器一般采用两级式结构，即由前级 DC-DC变换器和后级 DC-AC逆变器组成。从安全的角度，光伏并网逆变器一般需要电气隔离，其隔离方式分别有工频隔离和高频隔离两种，工频隔离是在后级 DC-AC逆变器的输出端和电网之间接入一个工频变压器，而高频隔离则是采用带高频变压器的隔离型前级 DC-DC变换器。相比而言，高频隔离在体积、重量和成本上都更具优势，尤其在中小功率场合[4-8]。

由太阳能电池的特性可知，其输出电压不仅与输出电流有关，而且还和气候条件如光照、温度等有关，变化范围较宽。如何在整个输入电压范围内实现前级 DC-DC变换器的高效率是十分重要的。在中小功率非隔离应用场合，Buck、Boost、Cuk和Buck-Boost变换器由于结构简单而作为前级DC-DC变换器得到应用[9-10]。Buck变换器具有降压的功能，其效率随着输入电压的升高而降低，而Boost变换器具有升压功能，其效率随着输入电压的升高而升高[11]。可以看出，Buck变换器和Boost变换器并不适用于输入电压变化范围较宽的场合，而且无法在整个输入电压范围内实现较高的效率。……