一种基于Sepic的新型高增益DC/DC变换器
2021-05-29赵世伟张龙威李江荣
电子技术应用 2021年5期
关键词:模态
高 双,赵世伟,张龙威,李江荣
(华南理工大学 电力学院,广东 广州 510641)
0 引言
近年来,DC/DC变换器广泛应用在多种工业领域中。例如在可再生能源的直流微网系统中,太阳能光伏板、燃料电池等微源都需要通过DC/DC变换器与直流母线相连接[1-4]。然而光伏电池和燃料电池这些微源提供的直流电压较低,要达到较高的电压增益,必须要求传统的Boost变换器工作在极大的占空比下,这样不仅会使得开关损耗增加,而且不利于Boost变换器的长期工作[5-8]。文献[9-11]在传统的Boost变换器基础上引入开关电容与开关电感单元,虽然在一定程度上提高了电压增益,但是所提升的电压增益有限,并且所用元器件数量较多,成本高且不利于控制。除了在传统的Boost变换器基础上改进得到高增益的DC/DC变换器拓扑以外,Sepic变换器以输入与输出同相、输入电流连续等优点也逐渐应用于可再生能源系统中。文献[12-13]通过将耦合电感与有源开关电感单元与传统的Sepic变换器相结合提高了变换器的电压增益,但是所用开关器件与电感数量较多,不利于变换器体积的小型化且变换器的控制设计较困难。本文在文献[14]的基础上提出了一种新型的Sepic高增益DC/DC变换器,将无源钳位电路和耦合电感单元引入传统的Sepic变换器中,所提出的变换器具有电压增益高、输入电流连续且纹波小、二极管反向恢复问题轻等优点,并且只使用一个开关管,其结构和控制方法较简单。
1 变换器工作原理
1.1 电路拓扑
所提出的变换器等效电路结构图如图1所示,耦合电感等效为理想变压器与励磁电感并联后再与漏感串联,匝比N=NS/NP,耦合系数k=Lm/(Lm+Lk),其中Lm为励磁电感,Lk为漏感。……
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