耦合电感零输入纹波高增益非隔离DC-DC变换器

发布时间：2018-06-12 22:07

  本文选题：零纹波Boost变换器 + 耦合电感　； 参考：《中国电机工程学报》2014年33期

【摘要】：光伏、燃料电池等新能源系统的应用使低输入电流纹波高增益DC-DC变换器成为研究热点。在一种零输入电流纹波Boost变换器基础上,采用耦合电感,提出一种零输入电流纹波高增益非隔离DC-DC变换器。通过设计耦合电感变比,可实现变换器的高升压增益特性。耦合电感中存在的漏感在减缓二极管关断电流的di/dt的同时,却带来了开关管两端严重的电压尖峰。为了降低开关管两端的电压尖峰,提出采用无源无损吸收电路以吸收漏感能量和开关管两端电压尖峰的零输入电流纹波高增益非隔离DC-DC变换器,进而可选取低导通电阻、低电压等级的MOSFET以降低导通损耗,提高了变换器的效率。另外,变换器几乎实现了输入电流的零纹波,基本上不需要输入滤波器,从而减小了变换器成本及体积。文中分析变换器的工作原理及工作特性,最后通过搭建一台100 W、40 V/200 V的实验样机,验证理论分析的正确性。
[Abstract]:With the application of photovoltaic, fuel cell and other new energy systems, low input current ripple and high gain DC-DC converter has become a research hotspot. Based on a zero-input current-ripple boost converter, a zero-input current-ripple high gain non-isolated DC-DC converter is proposed by using coupling inductor. The high boost gain characteristics of the converter can be realized by designing the coupling inductor variable ratio. The leakage inductance in the coupling inductor not only slows down the di/dt of the diode turn-off current, but also brings the severe voltage spike at the two ends of the switch tube. In order to reduce the voltage spike at both ends of the switch tube, a zero-input current ripple high-gain non-isolated DC-DC converter using passive lossless absorption circuit to absorb leakage inductance and voltage spike at both ends of the switch tube is proposed, and the low on-resistance can be selected. Low voltage MOSFET can reduce the on-loss and improve the efficiency of the converter. In addition, the converter almost realizes the zero ripple of input current, and basically does not need input filter, thus reducing the cost and volume of the converter. The working principle and characteristics of the converter are analyzed in this paper. Finally, an experimental prototype of 100W / 40 V / 200V is built to verify the correctness of the theoretical analysis.
【作者单位】： 西南交通大学电气工程学院 磁浮技术与磁浮列车教育部重点实验室;北京京仪椿树整流器有限责任公司;
【基金】：国家自然科学基金项目(51177140,51207008) 中央高校基本科研业务费专项资金资助(2682013ZT20)~~
【分类号】：TM46

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本文编号：2011248