基于电感-电容增益单元的非隔离式高升压转换器，适用于直流微电网

《Scientific Reports》：Inductor-capacitor gain cell-based non-isolated high step-up converter for DC microgrid

　　

摘要

本文介绍了一种高增益的直流-直流（DC-DC）转换器，其超阶升电压增益值达到20。该转换器由两个阶段组成：第一阶段产生的电压增益是传统升压转换器（CBC）的两倍；第二阶段采用电感-电容增益单元（ICGC）来实现二次方电压增益函数。由于采用了电压增益扩展技术，第一阶段中开关的电压应力显著降低。通过一个20 V至400 V、200 W的原型转换器实验验证了所提出的增益扩展方案，该转换器在全负载效率为94.5%的情况下运行。该转换器能够在广泛的输入电压和负载电流变化范围内将输出电压稳定调节至400 V，并且超调量和欠调量都很小。此外，两个开关上的最大电压应力仅为输出电压的10%。由于第一阶段采用了交错机制，输入电流平滑且无纹波。通过与现有几种转换器的比较，本文提出的转换器的独特优势得到了充分验证，适用于直流微电网应用。