基于新型倍压单元的准Z源耦合电感高电压增益DC-DC变换器

卫 科 周雪松 马幼捷 李 微

1(国网晋城供电公司 山西 晋城 048000)2(天津理工大学电气电子工程学院 天津 300384)

0 引 言

伴随着全球性能源危机和全球变暖问题的日益严峻，新能源的开发与利用在世界范围内快速推进，光伏、风能等清洁能源均得到了发展，在光伏发电并网系统中，光伏电池组在并网过程中需要用到大功率高增益的DC-DC直流变换器以解决光伏储能装置的电压远低于电网所需要的高电压之间的矛盾。近年来，升压变换电路的发展主要分为两部分：隔离型与非隔离型，其中非隔离型的高增益直流变换器主要拓扑结构有开关电感、开关电容、耦合电感和由二极管和电容器组成的倍压单元。

Boost直流变换器是经典的升压变换器，但是其升压增益特性有限，不适用于高功率场合。文献[1-3]将传统Boost的输入电感用耦合电感代替，并将耦合电感的副边与输出二极管串联，降低了变换器增益对占空比的依赖，避免变换器工作在极限占空比状态，提高了变换器增益范围，但是依然存在输入电流不连续、动态元件过多等问题，不适用于光伏系统。为了解决上述问题，文献[4]中提出了一种改进型的基于开关电容的Z源逆变器，与传统的Z源逆变器相比，它可以实现输入电流的连续，但升压能力没有提升。文献[5]提出了准Z源结构，具有输入电流连续、电容应力低、输入与输出共地等优点从而得到了广泛的应用。

目前倍压单元用于提高直流变换器增益的研究较为广泛[6-7]，文献[8]提出了一种新型的耦合电感倍压单元，并将该单元应用在了传统的Boost中，但其存在升压能力有限、输入电流不连续等问题。……