分段开关电容-boost变换器

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1、电气传动2016年第46卷第8期ELECTRICDRIVE2016Vol.46No.8分段开关电容-BOOST变换器孙岩（国网山东省电力公司滨州市沾化区供电公司，山东滨州256800）摘要：开关电容变换电路以其较小的电磁干扰和较高的集成度越来越受到重视，但其电压调整特性较差，在源电压波动和负载变换需要调压的应用场合中，单独的开关电容电路难以满足要求。针对燃料电池和光伏发电等新能源发电系统，提出一种分段开关电容-BOOST升压变换电路，分段升压精确调压以满足源电压波动和负载变换对调压需求。最后通过实验验证了理论分析的正确性。关键词：分

2、段升压；高精度；宽范围；开关电容中图分类号：TM133文献标识码：ASegmentedSwitchedCapacitor-BOOSTConverterSUNYan（ZhanhuaSupplyCompany，StateGridShandongEleetricPowerCompany，Binzhou256800，Shandong，China）Abstract:SwitchedcapacitorconvertercircuitwithitssmallEMIandhighdegreeofintegrationisbecomingmorean

3、dmorepopular，butthevoltageregulationcharacteristicofswitchedcapacitorisbad.Whenthesourcevoltagefluctuatesandloadchanges，aseparateswitchedcapacitorcircuitisdifficulttomeetthevoltagerequirement.Basedonfuelcells，photovoltaicpowergenerationandothernewenergypowergenerations

4、ystem，Afamilyofsegmentedswitchedcapacitor-BOOSTconvertercircuitswasputforward.Segmentedboostingvoltageandaccurateregulatingvoltagecouldaccuratelymeetthevoltagerequirementofthecircuit，whenthesourcevoltagefluctuatesandtheloadchangedinthenewenergypowergenerationsystem.Fin

5、allythecorrectnessofthetheoreticalanalysisisverifiedbyexperiment.Keywords:segmentedbooster；highaccuracy；widerange；switchedcapacitor面对日益严峻的能源危机和环境污染问题，分段开关电容-BOOST变换器。开关电容电路寻找新能源来替代日益枯竭的化石能源已成为可以使电源电压升高到不同倍压，但是其电压调当务之急。在新能源领域中，光伏发电、风力发整性较差；BOOST变换电路可以在一定范围内［1-3］电和燃料电池发电

6、是主要的研究方向。由于精确调压，电压调整性较好。分段开关电此类可再生能源的输出电压较低且随着环境变容-BOOST变换器既有开关电容高压比变换的化有波动，为了升压到负载所用直流电压，高压优点，又具有BOOST电路良好的调压特性，这样［4］比隔离型DC/DC变换器扮演着重要的角色。在电源电压波动和负载变换时，分段开关电在源电压不稳和负载多变的场合，隔离型DC/DC容-BOOST变换器可以及时满足不同负载对不变换器还需要与非隔离型DC/DC变换器结合使同电压大小的要求。用，这样整个变换电路就会显得复杂、体积相对开关电容电路不含电感和变压器

7、，仅由电容［6-7］庞大，而且效率低、集成度小、电磁干扰（EMI）问与开关管组成，能量密度高、电磁干扰小；［5］题严重。BOOST电路升压任务小，工作在理想状态。改本文针对源电压有波动，负载随时变换，单变电路中的开关电容阶数即可改变整个电路的独的隔离型和非隔离型DC/DC变换器都无法满调压范围，电路结构简单灵活。由开关电容电路足升压需要的中小功率直流用电场合，提出一种和BOOST电路组成的分段开关电容-BOOST变作者简介：孙岩（1988-），男，本科，助理工程师，Email：393681053@qq.com54孙岩：分段开关电容-

8、BOOST变换器电气传动2016年第46卷第8期换器具有电磁干扰小、调压范围广，集成度高等和开关S5组成，电源Vin对电容C1充电。由于电感优点。引入谐振电感实现开关电容电路谐振工L1的应用，电感L1与电容C1形成谐振回路实现开作，谐