一种耦合电感双倍压单元高增益Boost 变换器
2021-12-21董锋斌皇金锋
电源学报 2021年6期
关键词:模态
刘 洋,董锋斌,皇金锋
(陕西理工大学电气工程学院,汉中 723001)
近年来,随着技术水平不断进步,能源消耗也越来越大,导致传统化石燃料和能源陷入危机,高效利用新能源极为重要[1-2]。其中,风能、光伏电池和燃料电池引起了广泛关注,但是都存在输出电压低而不能直接逆变并网的问题,而解决问题的有效途径是通过高增益DC/DC 变换器来实现电压提升,以此达到并网逆变所需的电压[3-5]。
在传统的Boost 变换器中,理论分析表明,电压增益可以是无限的,但在实际使用中,会存在几个比较严重的问题,如二极管反向恢复、器件电压应力高、损耗大,由于器件寄生参数的存在,甚至会出现电压增益与占空比负相关的情况,无法满足输出电压范围宽的要求[6]。因此,国内外学者对于高增益DC/DC 变换器进行了广泛研究。文献[7-9]使用级联的办法来得到更高的电压增益,但级联会造成后级功率器件电压应力大,对器件要求高,依旧有二极管反向恢复等问题;文献[10-11]通过开关电容(电感)单元倍压,电压增益得到了显著的提升,但缺点是电路构造复杂、器件数目多、灵活性差、成本高。耦合电感型高增益变换器通过将2 个及以上的电感集成在一起的方式,不仅减小了变换器的体积,而且电压增益可以通过一个新的变量(耦合电感的匝数比)来控制,使其电路结构更简单,成本更低,因此,国内外很多学者对耦合电感型高增益变换器进行了研究[12-14],但由于漏感的存在,造成电路谐振,产生电压尖峰,使得系统效率降低。……
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