荣德生，袁亚松，孙瑄瑨，刘飞扬，高 妍

（辽宁工程技术大学电气与控制工程学院,葫芦岛 125105）

随着一次能源的日益短缺，光伏发电起到越来越重要的作用[1-2]，但其输出电压较低。Boost 变换器具有升压作用，因此被广泛应用于光伏发电，但是传统Boost 变换器对电压增益的提高能力有限，开关管电压应力也比较大。文献[3-4]提出一种交错并联Boost 变换器，电压增益提高较多,且开关管应力电压较小，但是对电流纹波没有进一步分析；文献[5]引入了开关电容网络，DCM 单元并联个数增多，电压增益线性提高，但是随着并联DCM 单元的增加，使得电路和控制方法都比较复杂；文献[6-7]提出了磁集成的设计准则以及气隙磁路的研究，为本文的磁集成提供理论依据；文献[8-9]提出了多输入直流变换器，提高效率；文献[10]提出一种隔离型交错并联耦合电感高增益Boost 变换器，降低开关管应力，但体积比较大，在许多场合应用受到限制。

针对光伏发电系统中对高增益输出的需求[11-12]，本文提出基于倍压单元的高增益变换器，元器件数量少，电压增益得到很大提高，开关管应力电压得到很好改善，且将2 个独立电感耦合磁集成，有效减小了电感电流纹波。耦合电感的设计方案是全正向耦合，经仿真和实验可得该变换器性能优异，具有实际应用价值。

1 变换器的拓扑结构及工作原理

1.1 拓扑结构

具有倍压单元的磁集成Boost 变换器如图1 所示，倍压单元由电容C1、C2和二极管D1、D2、D3组成，电感L1、L2正向耦合。输入电压为6 V，L1=L2=50 μH，C0=C1=C2=20 μF，所有器件均为理想状态，开关管占空比为D。……