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耦合电感零输入纹波高增益非隔离DC-DC变换器
  • ISSN号:0258-8013
  • 期刊名称:中国电机工程学报
  • 时间:2014
  • 页码:5836-5845
  • 分类:TM46[电气工程—电器]
  • 作者机构:[1]西南交通大学电气工程学院,磁浮技术与磁浮列车教育部重点实验室,四川省成都市610031, [2]北京京仪椿树整流器有限责任公司,北京市丰台区100040
  • 相关基金:国家自然科学基金项目(51177140,51207008); 中央高校基本科研业务费专项资金资助(2682013ZT20)
  • 相关项目:脉冲序列调制开关功率变换器控制技术研究
中文摘要:

光伏、燃料电池等新能源系统的应用使低输入电流纹波高增益DC-DC变换器成为研究热点。在一种零输入电流纹波Boost变换器基础上,采用耦合电感,提出一种零输入电流纹波高增益非隔离DC-DC变换器。通过设计耦合电感变比,可实现变换器的高升压增益特性。耦合电感中存在的漏感在减缓二极管关断电流的di/dt的同时,却带来了开关管两端严重的电压尖峰。为了降低开关管两端的电压尖峰,提出采用无源无损吸收电路以吸收漏感能量和开关管两端电压尖峰的零输入电流纹波高增益非隔离DC-DC变换器,进而可选取低导通电阻、低电压等级的MOSFET以降低导通损耗,提高了变换器的效率。另外,变换器几乎实现了输入电流的零纹波,基本上不需要输入滤波器,从而减小了变换器成本及体积。文中分析变换器的工作原理及工作特性,最后通过搭建一台100 W、40 V/200 V的实验样机,验证理论分析的正确性。

英文摘要:

High voltage gain non-isolated DC-DC converters with low input current ripple have attracted much attention for photovoltaic cells, fuel cells and other renewable energy system applications. A zero input current ripple high voltage gain non-isolated converter was proposed, which combines a zero input current ripple boost converter and a coupled-inductor cell to achieve high voltage step-up. In addition, diode reverse recovery losses of the proposed converter was alleviated due to the leakage inductance of the transformer, but it cause serious voltage spike stress of the switch. Therefore, the passive lossless clamp circuit was adopted to recycle the leakage energy and thus a low-voltage-rated MOSFET with low Rds_on for reduction of the conduction loss and cost can be chosen. In addition, the proposed converter can nearly achieve zero input current ripple, and remove the electromagnetic interference(EMI)filter without sacrificing the performance of the converter.Consequently, small passive components, light weight and low costs can be achieved. Steady state analysis of the converter and operating characteristics was developed. Finally,experimental results from a 100 W 40 V/200 V prototype were presented to verify the analysis of the proposed converter.

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期刊论文 132 会议论文 6 专利 16
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期刊信息
  • 《中国电机工程学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国电机工程学会
  • 主编:张文涛
  • 地址:北京清河小营东路15号 中国电力科学研究院内
  • 邮编:100192
  • 邮箱:pcsee@epri.sgcc.com.cn
  • 电话:010-82812536 82812534 82812545
  • 国际标准刊号:ISSN:0258-8013
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2107/TM
  • 邮发代号:82-327
  • 获奖情况:
  • 1992年全国优秀科技期刊三等奖,1992年中国科协优秀科技期刊二等奖,1996年中国科协优秀科技期刊二等奖,中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,波兰哥白尼索引,德国数学文摘,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
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