耦合电感准z源高升压增益变换器

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1、第50卷第8期电力电子技术Vo1．50．No．82016年8月PowerElectronicsAugust2016耦合电感准z源高升压增益变换器张梦娜，许建平，陈章勇(西南交通大学，电气工程学院，四川成都610031)摘要：在此提出一种基于耦合电感的准z源高增益变换器。利用z源网络的直通状态实现变换器的升压特性．同时通过调节耦合电感变比，无需极限占空比即可实现变换器的高升压增益特性。相比于传统的z源变换器，该变换器开关管电压应力减小，可选取低电压等级、低导通电阻的MOSFET以减小导通损耗。提高变换器效率；漏感能量通过二极管放电到电容，有效利用了漏感能量，不会造成开关

2、的电压尖峰，无需额外的电路吸收网络；此外，该变换器的输入电流连续，适用于新能源发电应用场合。在此详细分析了变换器工作于电感电流连续模式(CCM)的工作原理和直流稳态特性，给出了电路参数设计步骤及变换器功率损耗分析。最后，搭建了实验平台验证了理论分析的正确性。关键词：变换器：耦合电感：高增益中图分类号：TM46文献标识码：A文章编号：1000—100X(2016)08—0008—05HighVoltageGainQuasiz-sourceBasedonDC／DCConverterWithCoupled．inductorZHANGMeng—na，XUJian-ping，C

3、HENZhang-yong(SouthwestJiaotongUniversity，Chengdu610031，China)Abstract：AhighvoltagegainquasiZ-sourcebasedDC／DCconverterwithcoupled—inductorisproposed．Highvoltagegainisobtainedthroughshoot-throughstateofZ--sourcenetworkandregulationofthefreevariableofcoupled--inductorratiowithoutextremed

4、utyratio．Theproposedconve~erhaslowervoltagestresscomparingtoconventionalZ—sourceDC／DCconverter，thuslowvoltageMOSFETswithsmallRDC(on)canbeselectedtoreducetheconductionlossandimproveconvertereficiency．Theleakageinductanceenergyisefectivelyutilizedwhendischargingtocapacitorthroughdiode，wit

5、houtcausingvoltagespikeonMOSFET．Absorbcircuitisnotrequired．Theproposedconverterhasadvantagesofcontinuousinputcurrent，andcanbeappliedtonewenergyapplications．Adetailedanalysisofoperatingprinciplesandthesteadystatecharacteristicsincontinuousconductionmode(CCM)ispresented，alongwithcircuitde

6、—signprocedureandtheoreticalpoweranalysis．Experimentalplatformisbuihtoverifythecorrectnessoftheanalysis．Keywords：converter；coupled—inductor；highvoltagegainFoundationProject：SupportedbyNationalNaturalScienceFoundationofChina(No．51177140，61371033)1引言传统Boost。Buck—Boost变换器通过有效控制占空比可实现升压增益特性

7、．但变换器寄生参数在大功率光伏发电并网系统中．光伏电池组的存在．使得其升压增益受限。通过增加耦合电感串联后通过集中式光伏逆变器接入电网，然而，在变比，文献『1—21提出的变换器拓扑可实现高升压阴影情况下。串联式光伏电池组的光伏电池利用增益特性，通过采用无源吸收或有源吸收电路吸率和可靠性低。在中小功率光伏发电场合，具有高收漏感带来的尖峰振荡现象以减小开关管两端的升压增益DC／DC变换器的光伏电池组架构可独电压应力。但有源吸收电路需额外增加一个开关立实现光伏电池的最大功率跟踪(MPPT)，有效提管，增加了系统的控制复杂度。通过将Flyback变高了光伏电