一种用于可持续能源的隔离型高增益DC-DC变换器

苏诗慧，雷勇，罗茜，苟正峰，李永凯

（1.四川大学电气工程学院，四川 成都 610065；2.中国铁塔股份有限公司泸州市分公司，四川 泸州 610041）

当今能源问题日益突出，近年来新型清洁能源在世界范围内得到了快速的发展。但在等离子显示板（PDP）、光伏太阳能系统（PV）和燃料电池等应用中需要具有高功率密度、高效率和低电磁干扰（EMI）的DC-DC转换器。为了满足此类能源发电的并网和多种应用场合的要求，可再生能源的输出电压必须提升到适当的水平。所以，高升压DC-DC变换器在可再生能源和不间断电源（UPS）系统中起着重要的作用。同时，在一些对安全性要求较高的场合，如电动汽车或基站光伏发电中，要求高频变压器能够实现输入输出电气隔离[1]。总体而言，在该类应用场合中，高效、高可靠性以及高功率密度的隔离型高增益升压变换器已经成为一个研究热点。

传统的Boost变换器为了实现高升压，存在极限占空比、二极管反向恢复损耗等问题[2]。同时，当开关管关断时，由于变压器漏感的存在，漏感电流没有回路释放，从而产生很大的电压尖峰，导致需要使用缓冲电路来吸收该存储能量[3]。为了优化传统Boost存在的上述问题，文献[4-5]使用开关电容型变换器来实现输出电压的高增益，但是该拓扑对器件的数量需求量大，导致变换器体积过大，从而降低其功率密度。文献[6-8]采用了级联Boost电路的方法，文献[9]在级联的基础上增加了有源钳位单元以提升电压增益，但众多的级联单元对于开关管的同步控制提出了更高的稳定性要求。……