耦合電感零輸入紋波高增益非隔離DC-DC變換器
本文選題:零紋波Boost變換器 + 耦合電感; 參考:《中國電機工程學(xué)報》2014年33期
【摘要】:光伏、燃料電池等新能源系統(tǒng)的應(yīng)用使低輸入電流紋波高增益DC-DC變換器成為研究熱點。在一種零輸入電流紋波Boost變換器基礎(chǔ)上,采用耦合電感,提出一種零輸入電流紋波高增益非隔離DC-DC變換器。通過設(shè)計耦合電感變比,可實現(xiàn)變換器的高升壓增益特性。耦合電感中存在的漏感在減緩二極管關(guān)斷電流的di/dt的同時,卻帶來了開關(guān)管兩端嚴(yán)重的電壓尖峰。為了降低開關(guān)管兩端的電壓尖峰,提出采用無源無損吸收電路以吸收漏感能量和開關(guān)管兩端電壓尖峰的零輸入電流紋波高增益非隔離DC-DC變換器,進而可選取低導(dǎo)通電阻、低電壓等級的MOSFET以降低導(dǎo)通損耗,提高了變換器的效率。另外,變換器幾乎實現(xiàn)了輸入電流的零紋波,基本上不需要輸入濾波器,從而減小了變換器成本及體積。文中分析變換器的工作原理及工作特性,最后通過搭建一臺100 W、40 V/200 V的實驗樣機,驗證理論分析的正確性。
[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.
【作者單位】: 西南交通大學(xué)電氣工程學(xué)院 磁浮技術(shù)與磁浮列車教育部重點實驗室;北京京儀椿樹整流器有限責(zé)任公司;
【基金】:國家自然科學(xué)基金項目(51177140,51207008) 中央高;究蒲袠I(yè)務(wù)費專項資金資助(2682013ZT20)~~
【分類號】:TM46
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,本文編號:2011248
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