一种低输入纹波双开关高增益变换器

张宇辰，汤 雨，凌跃胜

(1.河北工业大学电气工程学院省部共建电工装备可靠性与智能化国家重点实验室，天津 300130；2.河北工业大学电气工程学院河北省电磁场与电器可靠性重点实验室，天津 300130)

在可再生能源中，太阳能、氢能的主要利用方式为光伏发电和燃料电池发电，具有可再生、经济环保、可以为偏远地区提供电能等优点。但是在并网发电系统中，光伏、燃料电池的输出电压与并网发电系统中所需的直流电压相差很大，因此，实现高增益、高效电能变换的直流升压变换器是当前研究重点。

隔离型升压变换器[1]通过调节原副边线圈的匝数比来调整电压增益，获得较高的输出电压，但是由于匝数比的增大使得原副边线圈的耦合性低，变换器的漏感较大，从而造成输入电流的纹波较大、变换器的效率低等问题。在非隔离型变换器中，如果采用传统Boost 变换器[2]，在理论分析中通过将占空比提高至接近于1 时，可以获得极高的电压增益，但在实际中，当占空比大于一定的数值后，由于电感器、电容器中内阻以及开关管寄生参数的影响，造成较大的电感电流纹波、开关管关断电流以及二极管的电压应力等问题，变换器的效率降低，不能实现变换器的高增益。通过利用开关电容单元也可以提高变换器的增益比，但是由于开关电容[3-4]个数增加，电容充放电过程中容易产生尖峰电流，同时增加了成本，降低了效率。

一些文献利用开关电感[5]的方法实现变换器的高增益，但是需要增加额外的电容器或二极管，这些额外的组件增大了功率损耗，降低了效率。……