基于耦合电感的高增益Zeta式DC-DC变换器的研究

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1、分类号：密级：ＵＤＣ：单位代码：名徵２必大ｆ硕士学位论文Ｃ－论文题目：基于耦合电感的高增益Ｚｅｔａ式ＤＤＣ变换器的研究＿１５２０１９０２８３学号：作者：黄媛媛专业名称：电气工程２０１７年０６月０１日安徽工业大学硕士学位论文基于耦合电感的高增益Zeta式DC-DC变换器的研究论文题目：ResearchonhighgainZetaDC-DCconverterbasedoncoupledinductor作者：黄媛媛学院：电气与信息工程学院指导

2、教师：胡雪峰单位：安徽工业大学协助指导教师：单位：单位：论文提交日期：2017年06月01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一工业大学或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。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。签名日期：２〇ｎ＇“

3、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，即：学校有权保留送交论文的复印件，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、缩印或其他复制手段保存论，可以采用影印文保密的论文在解密后应遵循此规定。，签名Ｉ赛廣导师签名曰期：摘要摘要随着化石能源的日益枯竭，太阳能、燃料电池等绿色清洁能源被广泛发展和应用。太阳能以其无污染、分布广、应用形式多样等优点，成为当今新能源利用的主流之一，然而，由于光伏组件输出电压较低，需要具有较高电压增益的直流变换器将其

4、提升到较高的电压等级以满足并网发电或用电设备的要求，因此，研究新型高增益、高效率DC-DC变换器具有重要的意义。本文首先以传统的Zeta变换器为基础，根据高增益DC-DC变换器的要求，将Zeta变换器和耦合电感技术、倍压单元结构相结合，提出了一种基于耦合电感的高增益Zeta式升压变换器(CB-Zeta)，该变换器在实现高升压比的同时，具有漏感能量可回收、二极管反向问题得以抑制等优点。详细分析了所提变换器的工作原理和稳态性能，同时，通过Matlab软件仿真验证了理论分析的正确性。其次，通过引入双倍压钳位电路，进

5、一步提出了基于耦合电感和双倍压单元的Zeta式升压变换器(CBDV-Zeta)。该变换器在耦合电感原边集成了双倍压钳位电路，两个倍压钳位电容在主开关管关断时处于并联充电状态，可以同时吸收漏感能量，降低相应二极管的电流应力；在主开关管开通时两个倍压钳位电容进行串联放电，因此其升压能力得到了进一步提高，采用Matlab仿真软件对其工作原理和稳态分析进行了仿真验证。利用状态空间平均法对CBDV-Zeta变换器进行了小信号建模，在此基础上设计了该变换器的闭环补偿网络，并以TMS320F2812作为核心控制器件搭建了一

6、台原理样机进行实验验证，仿真与实验结果验证了理论分析的正确性。关键词：DC-DC；耦合电感；高增益；建模I基于耦合电感的高增益Zeta式DC-DC变换器的研究AbstractWiththeincreasingdepletionoffossilfuels,greenandcleanenergy,suchassolarenergyandfuelcellshavebeenwidelydevelopedandapplied.Solarenergyhasbecomeoneofthemainstreamofthenewe

7、nergyutilizationduetoitsadvantagesofno-pollution,widedistribution,variousapplicationforms.However,thePVmodulehasthecharacteristicofthelow-outputvoltage.Inordertomeettherequirementsofgridconnectedpowergenerationandpowerequipment,thehighgainDC-DCconverterisne

8、ededtoboostlowvoltagetohighvoltage.Therefore,theresearchofDC-DCconverterswithhighvoltagegainandhighefficiencyhasimportantsignification.Firstly,accordingtotherequirementsofhighvoltagegainDC-DCconverter,