基于耦合电感的非隔离型高增益DC_DC变换器研究

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1、分类号：：密级ＵＤＣ：单位代码：岩徽１必大ｆ硕士学位论文论文题目：基于耦合电感的非隔离型高增益ＤＣ／ＤＣ变换器研究１４２０１９０２２９学号：：李琳鹏作者：电气工程专业名称２０１７年５月２０日安徽工业大学硕士学位论文基于耦合电感的非隔离型高增益DC/DC变换器研究论文题目：ResearchonNon-isolatedHighgainDC/DCConverterBasedonCoupledInductor作者：李琳鹏学院：电气与信息工程学院指导教师：胡雪峰单位：安徽工业大学协助指导教师：单位：单

2、位：论文提交日期：2017年05月20日学位授予单位：安徽工业大学安徽马鞍山243002独创性说明本人郑重声明：所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果，也不包含为获得安徽工业大学或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料一。与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。签名：查遂曰期：遞—关于论文使用授权的说明本人完全了解安徽工业大学有关保留、使用学位论文的规定，艮Ｐ：学校有权保留

3、送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公、布论文的全部或部分内容，可以采用影印缩印或其他复制手段保存论文保密的论文在解密后应遵循此规定。，签名赛Ｍ補导师签名日期：乂办摘要摘要在太阳能、燃料电池等新能源发电系统、不间断电源系统、电动汽车等领域通常需要用到低压输入高压输出的高增益直流变换器。传统的Boost变换器由于功率器件等效串联电阻以及开关管寄生参数的影响，当占空比大于一定值以后效率会急剧下降，通常只适用于所需增益小于4的场合，因此高增益高效率DC/DC变换器的研究具有重要意义。论文在总结前人研究成果的基础上首先提出了一种基于双耦合电

4、感的非隔离型双开关高增益变换器，该变换器利用了耦合电感技术和开关电容技术的内在升压特性构成升压单元，然后将两个对称模块的输入端并联输出端串联进一步大幅提升电压增益。该变换器在实现高升压比的同时又具有低输入电流纹波、功率器件电压应力低、零电流开关、漏感能量可回收再利用、二极管反向恢复问题得到抑制等诸多优点。然后，引入一个三绕组耦合电感，将该变换器的两个耦合电感原边合二为一，并且使两个模块共用一个功率主开关，又提出一种基于三绕组耦合电感的非隔离型单开关高增益变换器。虽然升压能力有所降低，但是大幅度缩减了变换器的体积和所用器件个数，并且继承了所提双耦合电感变换器的其

5、他优点。本文详细分析了两种所提变换器的工作原理和稳态性能，并通过Matlab/simulink仿真进行初步验证，并以三绕组耦合电感变换器为例，利用状态空间平均法对变换器进行了小信号建模及控制器设计。最后以TMS320F2812DSP作为数字控制核心分别制作了400W实验样机，验证了理论分析的正确性。关键词：耦合电感；高增益；DC/DC；状态空间平均法I基于耦合电感的非隔离型高增益DC/DC变换器研究AbstractThehighgainDCconverterwithlowinputvoltageandhighoutputvoltageisalwaysneede

6、dinpowergenerationsystemusednewenergylikesolarenergyorfuelcell,uninterruptedpowersupplysystemandelectricvehicles.Theefficiencyofconventionalboostconverterwillreducesharplywhendutycycleexceedsthefixedvalueduetotheequivalentseriesresistancesofpowerdevicesandthestrayparameteroftheswitc

7、h,sotheconventionalboostconverterisjustsuitfortheoccasionwheretheneededvoltagegainislessthanfour.Therefore,theresearchofDC/DCconverterswithhighvoltagegainandhighefficiencyhasimportantsignificance.Onthebasisofpreviousstudyresults,onenon-isolateddualswitcheshighstep-upconverterbasedon

8、dualcoupled-inducto