采用有源钳位电路的软开关高增益DC-DC转换器

《IEEE Access》：A Soft-Switching High-Gain DC-DC Converter Employing an Active-Clamp Circuit

　　摘要：本文开发了一种软开关高升压DC-DC变换器，基于输入电感、三绕组耦合电感、开关电容电压倍增器和有源钳位电路的协同集成。通过使用输入电感、开关电容电压堆叠和耦合电感实现高电压增益。输入电感平滑输入电流，同时参与能量传输和电容充电，从而增强升压能力。传输的能量通过多个次级绕组进一步放大。反射的次级电压降低了励磁电感上的有效电压，这抑制了能量存储并促进能量向输出端传输，从而增强了电压增益。同时，中间电容被充电并与输入电压和感应电压串联连接，使得无需过高的占空比或笨重的匝数比即可实现高转换比。有源钳位电路重复利用漏感能量并抑制电压应力，而回收的漏感能量进一步参与升压过程。它还通过谐振转换促进零电压开关，从而减少开关损耗和高频开关瞬态。此外，还进行了小信号分析、动态响应评估和热验证，以验证所提变换器的稳定性和实际可行性。实验结果表明，在36 V/400 V工作条件下，80 W和200 W时的效率分别为97.88%和96.9%，使其成为可再生能源系统的一个有前景的候选方案。