光伏路燈電源系統(tǒng)一般采用單體電池串聯(lián)加DC/DC變換器電路,但單體電池的一致性難以保證,且常規(guī)均衡電路均衡能力有限。為解決單體電池不均衡的問題,提出將單體電池串聯(lián)方式改為并聯(lián)方式,通過高增益變換器升壓來滿足負(fù)載電壓需求。分析了鉗位模式耦合電感Boost型與基于耦合電感和開關(guān)電容的Boost型高增益變換器的工作原理與特性,并進(jìn)行對比研究,研制了實驗樣機(jī),實驗結(jié)果驗證了理論分析的正確性。 

【文章來源】：電源技術(shù). 2020,44(10)北大核心

【文章頁數(shù)】：4 頁

【部分圖文】：

圖１兩種變換器的基本結(jié)構(gòu)??２工作特性分析??為簡化分析過程，將電路中二極管視作理想器件，忽略二??

龍洚歧本＿?ｍｉ??究與設(shè)計??電感與輸出二極管雜散電容之間的諧振。??圖１兩種變換器的基本結(jié)構(gòu)??２工作特性分析??為簡化分析過程，將電路中二極管視作理想器件，忽略二??極管自身的寄生參數(shù)。將兩個變換器中的耦合電感模型簡化??為勵磁電感４、漏感４和匝比數(shù)：況的理想變壓器的??組合。??２．１鉗位模式耦合電感Ｂｏｏｓｔ型變換器工作原理??圖２給出了鉗位模式耦合電感Ｂｏｏｓｔ型變換器在一個開??關(guān)周期內(nèi)的６個狀態(tài)，變換器在一個工作周期內(nèi)的詳細(xì)尤作??原理分析如下。??（Ｃ）模態(tài)??（ｄ戚態(tài)??（ｅ）模??（喊態(tài)６１（３?Ｊ??圖２?變換器１各模態(tài)的等效電路??Ｕ？幻：開關(guān)Ｓ導(dǎo)通，輸出二極管Ｄ。反偏，勵磁電感和漏??感由輸人電壓Ｋ線性充電。??［右？幻：Ａ?xí)r刻，開關(guān)Ｓ斷開。Ｓ的寄生電容由勵磁電流充??電，電壓線性增加。??［ｒ－幻鴻時刻，ｓ的寄生電容電壓被充至ｖＱ，鉗位二極管??Ｄｃ導(dǎo)通，漏感電流給電容Ｃｂ充電ｅ??［４？￡Ｊ：?４時刻，電容Ｃｔ的電壓被充至輸出二極管Ｄ。導(dǎo)??通的點。原邊繞組電壓為副邊繞組的反射電壓。漏感Ｉ＊與鉗位??電容Ｑ開始發(fā)生諧振。??Ｕｔ時刻，諧振電流減小到〇，原邊繞組的能量全部??傳輸?shù)礁边叀ｉ课浑娙荩延奢敵鲭娏鞣烹姟??時刻，Ｓ導(dǎo)通，漏感由Ｋ＋（Ｖ。一?Ｖａ）／Ｎ充電至與??勵磁電流砬相等，輸出二極管Ｄ。反偏，下一周期開始。圖３??給出了變換器的主要波形。其中，４為漏感“的電流；Ｖｓ為開??關(guān)管Ｓ的電壓；＾和砬為二極管Ｄｃ的電壓和電流；砬為電??容Ｃｃ的電流；和心為二極管Ｄ。的電壓和電流。??為了便于分析，忽略漏感和電路中的寄生參數(shù)。設(shè)開關(guān)管??Ｓ導(dǎo)通的占空比為Ｄ

。一?Ｖａ）／Ｎ充電至與??勵磁電流砬相等，輸出二極管Ｄ。反偏，下一周期開始。圖３??給出了變換器的主要波形。其中，４為漏感“的電流；Ｖｓ為開??關(guān)管Ｓ的電壓；＾和砬為二極管Ｄｃ的電壓和電流；砬為電??容Ｃｃ的電流；和心為二極管Ｄ。的電壓和電流。??為了便于分析，忽略漏感和電路中的寄生參數(shù)。設(shè)開關(guān)管??Ｓ導(dǎo)通的占空比為Ｄ，對勵磁電感列寫伏秒平衡方程即可得到??鉗位模式耦合電感Ｂｏｏｓｔ型變換器的電壓增益Ｍ為：??２．２基于耦合電感和開關(guān)電容的Ｂｏｏｓｔ型變換器工??作原理??圖４給出了基于耦合電感和開關(guān)電容的Ｂｏｏｓｔ型變換器??在一個開關(guān)周期內(nèi)的６個狀態(tài)，變換器在一個工作周期內(nèi)的??詳細(xì)工作原理分析如下。??圖４?變換器２各模態(tài)的等效電路??開關(guān)Ｓ導(dǎo)通，輸出二極管Ｄ。反偏，勵磁電感和漏??感由輸人電壓Ｋ線性充電。同時，部分能量從輸人端轉(zhuǎn)移到??增益單元，通過耦合電感為増益單元中的開關(guān)電容Ｃｓ充電。??［右？ｔｊｄ時刻，開關(guān)Ｓ斷開，其寄生電容由漏感電流充??電，電壓線性增加ｄ??［４？時刻，二極管Ｄｃ導(dǎo)通，開關(guān)Ｓ的寄生電容電壓??由電容Ｃｃ電壓鉗位。儲存在漏感Ｕ中的能量開始為Ｃｃ充電。??增益單元仍處于充電狀態(tài)。同時，勵磁電感仍接收輸人電源??的能量，二極管Ｄ。保持關(guān)斷。??［４￣?￡Ｊ：?４時刻，電流Ｌ等于電流耦合電感二次側(cè)電??流ｉ等于零。增益單元開始放電，輸出二極管Ｄ。正偏，這樣，??增益單元開關(guān)電容Ｑ、輸人電源Ｋ、耦合電感原邊繞組Ｎ，和??２０２０．１０?Ｖｏｌ．４４?Ｎｏ．１０??１５２６??


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