1、近年來(lái)，直流微網(wǎng)在商業(yè)街、數(shù)據(jù)中心、小型民宅等應(yīng)用場(chǎng)合得到廣泛關(guān)注。其中，由光伏、燃料電池和儲(chǔ)能單元組成的混合能源發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)是重要組成單元，通過(guò)功率調(diào)節(jié)器(Power Conditioning System，PCS)將光伏、燃料電池等新能源接入高電壓等級(jí)直流母線往往需要具有高升壓增益比、低輸入電流紋波的DC/DC變換器。而且，為了進(jìn)一步提高電能傳輸效率，具有高效率、低成本的隔離直直變換器成為工業(yè)界和研究學(xué)者所追求的目標(biāo)。本論文以高增益

2、變換器電路拓?fù)浜蛙涢_關(guān)隔離直直變換器為研究對(duì)象，開展相關(guān)方面的研究。
　　第一部分:耦合電感高升壓增益變換器拓?fù)?br>　　本論文提出并研究了基于無(wú)源無(wú)損LC吸收電路的耦合電感高升壓增益變換器電路拓?fù)洌敿?xì)分析了變換器的工作原理，給出了電壓傳輸增益、開關(guān)器件電壓應(yīng)力和輸入電流紋波特性的理論分析。分析結(jié)果表明:引入無(wú)源無(wú)損LC吸收電路網(wǎng)絡(luò)，耦合電感Boost變換器中的漏感能量得到有效利用，開關(guān)管兩端的電壓尖峰得到抑制，可選取低電壓等

3、級(jí)、低導(dǎo)通電阻的開關(guān)管以降低開關(guān)管的導(dǎo)通損耗，提高了變換器的效率。此外，該變換器還保持了輸入電流的連續(xù)性且增大勵(lì)磁電感和減小耦合電感變比可進(jìn)一步減小輸入電流紋波，從而減小了輸入濾波器的設(shè)計(jì)難度。為了解決漏感引起的輸出二極管兩端電壓尖峰震蕩問(wèn)題，進(jìn)一步提出了無(wú)源無(wú)損LC吸收電路的耦合電感倍壓?jiǎn)卧呱龎涸鲆孀儞Q器，詳細(xì)分析了其工作原理及工作特性。
　　基于零紋波Boost變換器電路單元，本論文提出了無(wú)源無(wú)損吸收電路的耦合電感、耦合電感

4、倍壓?jiǎn)卧腿@組零輸入電流紋波高升壓增益變換器，詳細(xì)分析了變換器的工作原理及工作特性。針對(duì)已有的高增益變換器電路拓?fù)?，進(jìn)行了相應(yīng)的性能對(duì)比分析。由分析可知，采用耦合電感技術(shù)，增加控制設(shè)計(jì)自由量耦合電感變比，在不需要極限占空比的情況下，獲得了變換器的高增益特性。采用帶分立電感的零輸入電流紋波Boost變換器單元，近似地實(shí)現(xiàn)了變換器的零輸入電流紋波。變壓器漏感能量通過(guò)吸收回路二極管釋放能量到箝位電容，繼而電容通過(guò)續(xù)流二極管向負(fù)載傳遞能量，有

5、效利用了漏感能量。箝位電容將開關(guān)管電壓箝位，降低了其電壓應(yīng)力，可選取低導(dǎo)通電阻的MOSFET以減小導(dǎo)通損耗和成本。相比于傳統(tǒng)的耦合電感變換器，三繞組耦合電感變換器在獲得高升壓增益特性的同時(shí)，還減小了輸出端二極管的電壓應(yīng)力。
　　第二部分:隔離DC/DC變換器的副邊諧振軟開關(guān)技術(shù)
　　在分析傳統(tǒng)移相全橋(Phase Shift Full Bridge，PSFB)軟開關(guān)變換器工作原理的基礎(chǔ)上，詳細(xì)分析了其電壓傳輸增益比與占空比丟

6、失之間的聯(lián)系、開關(guān)管零電壓開通(ZeroVoltage Switching，ZVS)軟開關(guān)的實(shí)現(xiàn)條件、環(huán)流損耗、變換器輸出二極管寄生震蕩現(xiàn)象產(chǎn)生的原因等?；诖耍岢霾⒀芯苛烁边呏C振軟開關(guān)全橋變換器，采用移相控制技術(shù)和不對(duì)稱控制技術(shù)，分別實(shí)現(xiàn)了全橋變換器的零電壓零電流軟開關(guān)和全負(fù)載范圍軟開關(guān)。同時(shí)，該變換器輸出二極管電壓應(yīng)力箝位于輸出電壓，且實(shí)現(xiàn)了二極管的零電流關(guān)斷(Zero Current Switching，ZCS)，有效抑制了輸出

7、二極管的電壓尖峰震蕩現(xiàn)象，消除了二極管的反向恢復(fù)損耗，同時(shí)還消除了傳統(tǒng)移相全橋的環(huán)流損耗，從而進(jìn)一步改善了變換器的性能。詳細(xì)分析了變換器的工作原理及軟開關(guān)實(shí)現(xiàn)條件，給出了詳細(xì)的設(shè)計(jì)原則。
　　詳細(xì)分析了不對(duì)稱半橋變換器的直流穩(wěn)態(tài)特性、軟開關(guān)實(shí)現(xiàn)條件、開關(guān)器件應(yīng)力和勵(lì)磁電感存在的直流偏量，在此基礎(chǔ)上，提出并研究了一種新型非調(diào)節(jié)隔離DC/DC變換器，也稱為DC/DC變壓器。詳細(xì)分析了該變換器的工作原理及直流穩(wěn)態(tài)特性、軟開關(guān)實(shí)現(xiàn)條件。分

8、析結(jié)果表明:該變換器實(shí)現(xiàn)了一次側(cè)開關(guān)管的ZVS開通和二次側(cè)二極管的ZCS關(guān)斷，將整流二極管電壓鉗位在輸出電壓，從而減小了二極管的電壓應(yīng)力，且輸出二極管電壓應(yīng)力不受占空比的影響。同時(shí)，本論文提出并研究了不對(duì)稱半橋副邊諧振PWM開關(guān)變換器，詳細(xì)分析了變換器的工作原理及直流穩(wěn)態(tài)特性，給出了副邊二極管的軟開關(guān)實(shí)現(xiàn)條件及電壓應(yīng)力的理論推導(dǎo)。分析結(jié)果表明:該變換器實(shí)現(xiàn)了開關(guān)管的ZVS開通和輸出二極管的ZCS關(guān)斷，且原邊開關(guān)管的電壓應(yīng)力箝位在輸入電壓