磁集成交错并联高增益改进型Boost变换器

随着人们对能源需求的增加，传统的煤炭、石油等一次能源的大量使用会造成环境污染、全球变暖等问题。太阳能发电、风能发电、燃料电池等分布式发电系统的研究越来越得到国内外学者重视^[1~3]。由于光伏发电中光伏电池板的输出较低，因此高增益直流变换器作为光伏电池板与逆变器之间接口电路，将光伏板输出电压升压至并网所需要的电压。研究高增益、高功率密度、高效率的直流变换器对推动新能源产业具有重要意义^[4]。

文献[5~6]提高占空比来提高变换器的电压增益，但是单纯的提高占空比会使变换器的转换效率降低，二极管的反向恢复问题也会严重。文献[7~8]将变换器进行简单的级联。级联后的变换器的电压增益得到了成倍的提高，但是这种变换器需要的成本也就增加了，而且级联变换器系统不稳定，为控制系统的设计增加难度。文献[9]中交错并联变换器能够减小输入输出电流纹波、改善动态响应，但是开关管电压应力并没有得到改善。文献[10~11]中的变换器具有高电压增益、低输入电流纹波的性能。文献[12]中将交错并联与开关电感的结合具有高电压增益、良好的动态响应等电气性能。文献[13]提出了带有开关电感和开关电容的交错并联Boost变换器，虽然提高了电压增益、减小了电流纹波，但是增加了两个二极管，结构复杂。

本文在文献[13]的基础上提出了带有开关电感的全交错并联结构Boost变换器，在输入端两组开关电感/电容交叉并联，将电路中4个电感进行磁集成，在输出端两个分压电容交叉并联充电，串联放电。提出的拓扑具有提高电压增益、降低输入电流纹波、降低输出电压纹波、良好的动态响应等良好变换器性能。