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一种混合耦合电感和开关电容的高增益零纹波DC-DC变换器

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本文针对直流变换器高增益的问题，在传统的耦合电感直流变换器中加入了开关电容倍压单元以及有源箝位单元，组成了新的变换器拓扑。耦合电感与开关电容的组合一方面大幅度提升了变换器的直流电压增益，避免了传统boost变换器在增益较高情况下所出现的极限占空比情况；另一方面，降低了开关管以及二极管的电压应力，因此可以选取低电压等级的元器件。同时耦合电感的漏感对于输出二极管的反向恢复电流也具有一定的抑制作用。引入有源箝位单元解决了耦合电感漏感所造成的开关管电压尖峰问题；同时又可以实现所有开关管的零电压开通以及二极管D2的零电流关断，降低了开关损耗。通过加入输入电感与中间电容实现了输入电流零纹波的特性。最后，搭建了一台功率为200W的样机，通过实验验证了理论分析的正确性。