多能互补分布式发电系统双输入高增益磁集成Boost变流器

摘要

为满足多能互补的分布式发电系统对大功率多输入、高增益、高效率和高功率密度直流升压变换器的要求,本文对传统双输入Boost变流器施以改进,提出了一种适用于大功率应用场合的变结构双输入高增益磁集成Boost变流器.首通过变结构开关的不同组合,实现了变换器使用同一套电路元件在单输入状态和双输入状态下都能达到高增益的目的.该新型拓扑采用两个相同的磁集成开关电感模块的设计,以提高其电压增益,采用磁集成技术以改善功率密度值和拓扑外特性;本文详细介绍了所提出的新型变流器的电路结构,工作模态和电气性能,推演出变流器电压增益、开关管应力及电感电流纹波特性;通过与传统双输入Boost变流器的电压增益对比,该拓扑具备更大电压增益和更小的电流纹波;推导了等效电感、静态等效电感和等效暂态电感,给出采用耦合电感下稳态电流纹波以及暂态电流响应速度的关系,及耦合电感设计准则,最后制作实验样机,进行实验测试,结果证明了理论分析的正确性.