一种基于基本拓扑的光伏用高增益变换器

近年来,光伏发电作为重要的补充能源,广泛应用于生产生活中。为最大化光伏输入,DC/DC变换器被用来作为光伏输入侧与负载侧的阻抗匹配。而传统的变换器拓扑受器件特性、结构等因素的约束,并不适用于并网或高压直流汇流等场景,为此,基于基本变换器拓扑,提出一种组合式的适用于光伏的高增益DC/DC变换器。在理论上详细分析变换器的拓扑结构、工作原理、电路参数设计及其性能;同时,在PSIM中搭建仿真模型,并搭建了一台250 W、48 V/300 V的实验样机,实验及仿真表明了相关分析的正确性。与同类型变换器相比,所提出的变换器具有增益高、器件应力低、输入输出电流连续、驱动电路简单的特点,其拓扑具有工程使用价值。

一种基于耦合电感的零输入电流纹波高增益变换器

传统准Z源变换器由于寄生参数及器件应力的影响,其较低的电压增益所提供的直流电压难以匹配光伏电池输出与并网逆变器之间直流母线的电压等级。此外,考虑到光伏电池的使用寿命,有必要抑制变换器的输入电流纹波。针对此,面向光伏发电中的高电压增益与零电流纹波的要求,基于准Z源变换器,利用耦合电感实现输入电流零纹波。同时,引入电压增益单元,提高电压增益,降低开关器件的电压应力。所提变换器无需辅助电路,只包含一个共地开关,控制与驱动较为简单。阐述了所提变换器的工作原理,并对变换器器件进行参数设计,在PSIM进行仿真验证,最后搭建1台48 V/400 V、200 W的实验样机验证理论分析的正确性。

基于耦合电感的零输入电流纹波高增益DC/DC变换器

针对传统DC/DC变换器电压增益低、开关器件应力高、输入电流纹波大的缺点,提出了一种零输入电流纹波的高增益DC/DC变换器,实现了开关器件电压应力的降低和输入输出电压增益的提高。同时,在占空比不受限、不增加额外的辅助电路的情况下,利用耦合电感技术来消除输入电流纹波,减少了磁芯数量。详细分析了变换器的工作原理和零输入电流纹波的实现机理。最后,搭建1台额定功率400 W的实验样机,验证了理论分析的正确性。