基于开关电容和三绕组耦合电感的高电压增益DC-DC变换器

摘要

提出一种结合开关电容网络和三绕组耦合电感的软开关高电压增益DC-DC变换器拓扑.该拓扑具有PWM电压调节能力,可以在非极端占空比条件下实现高电压增益.耦合电感的引入有利于减少二极管和电容的数量,降低变换器导通损耗和成本.所有半导体器件承受的电压应力小,因此可以选用具有更好特性的低额定电压器件,降低导通损耗.所有开关器件均可实现零电压开通,一部分二极管可实现零电流关断,其余二极管关断电流的下降速度受到耦合电感的漏感的限制,故所有二极管的反向恢复问题都得到有效抑制.因此,该拓扑有进一步提高高电压增益变换器效率的潜力.对变换器基本工作原理、电压增益特性、器件电压应力、输入电流纹波和软开关条件等进行了详细分析.最后,通过一台输入25～40V、输出400V、额定功率600W的原理样机验证了理论分析的正确性.