一种高增益低输出纹波电压的二次型Buck-Boost变换器
2021-08-05朱高中刘树林
朱高中,刘树林,王 成
(1.西安科技大学 电气与控制工程学院,陕西 西安 710054;2.渭南师范学院 物理与电气工程学院 陕西 渭南 714099)
0 引 言
DC-DC变换器在可再生能源系统、汽车电子设备,移动电话、不对称数字用户线(ADSL)调制解调器等领域得到广泛应用[1-6]。Buck变换器和Boost变换器虽然结构简单,效率高,但当设备既需要低电压,也需要高电压时,Buck和Boost变换器的应用就受到了限制。而Buck-Boost变换器可以方便地实现升压或降压输出,其具有升压/降压能力广泛应用于可再生能源系统,尤其是需要高压增益的光伏系统中[7-10]。理论上,传统的Buck-Boost变换器可以在占空比接近0或1时产生极高的降压或升压输出。但是在实践中,由于其电路受到功率开关管、二极管、电感和电容等效串联电阻(ESR)的影响,使得其电压增益达不到理想的效果,同时通过增加占空比来提高电压增益还会导致严重的反向恢复问题。采用电压提升技术获得高增益,但其拓扑结构的复杂度、成本、体积和损耗同时增加[11-14]。交错变换器虽具有较高的电压增益,但其工作模式和控制策略复杂[15-18]。
近年来,各种二次型Buck-Boost变换器不断提出,以满足工业发展的需求。MAKSIMOVIC D等提出较早的二次型Buck-Boost变换器,其所提二次型Buck-Boost变换器是将2种传统的Buck-Boost变换器级联起来,但是该二次型Buck-Boost变换器在占空比大于0.5的情况下,二极管将输出电压钳制到输入电压,使得变换器只能工作在降压模式,其应用范围受到限制[19]。MIAO S等在传统的Buck-Boost变换器结构中引入附加开关,提出一种二次型Buck-Boost变换器[20]。……
