基于二极管-电容倍压单元的DC-DC升压变换器
2021-12-21荣德生董浩然吕培贤孙瑄瑨韩少鹏
电源学报 2021年6期
关键词:模态
荣德生,董浩然,吕培贤,孙瑄瑨,韩少鹏
(辽宁工程技术大学电气与控制工程学院,葫芦岛 125105)
以无污染、可再生、资源丰富和高能量效率为优点的光伏发电、风能发电和燃料电池等清洁能源已经成为各国未来发展的重中之重,但将这些能源转化的电能并入电网的过程中存在一些问题需要解决。无论是光伏发电还是风能发电,输出电压一般在25~45 V 之间,而并网逆变器的直流电压一般选择为380 V 左右,所以,需要一个能实现高增益的直流变换器,将这些新能源发电的输出电压升高。近年来,随着《新能源发展战略行动规划》的实施,应用于新能源发电前级的具有高增益的DC-DC变换器已经成为研究热点问题之一,并且对DC-DC变换器提出了更高的要求。而传统的Boost 变换器由于存在升压能力有限、开关器件电压应力高等问题,现实中不能满足更高的需求。
理论上,DC-DC 升压转换器可以在极高的占空比下实现较高的升压电压增益[1-2]。然而实际上,由于电源开关、整流二极管以及电感和电容的等效串联电阻ESR(equivalent series resistance)的影响,升压型变换器的电压增益受到限制,而且极高的占空比将导致严重的反向恢复问题。目前已经提出了许多拓扑结构,在没有极高占空比的情况下依然能提供高的电压增益[2-6]。DC-DC Flyback 变换器的结构简单,具有较高的电压增益和电气隔离度,但由于变压器的漏感存在,该变换器的开关管将承受较高的电压应力。为了回收漏感的能量并使开关管上的电压应力减小化,文献[7-9]提出了能量再生技术来钳制开关管上的电压应力并且回收漏感能量。……
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