高增益ZVT交错并联Boost变换器在光伏并网中的应用

"李武华，吴建德等人提出的一种高增益ZVT交错并联Boost变换器，适用于光伏并网发电系统，通过增加耦合电感绕组和有源箝位辅助单元，实现了软开关操作，降低了损耗，提高了效率。" 在光伏并网发电系统中，针对低电压输入、高电压输出的需求，传统的交错并联Boost变换器存在局限性，尤其是在高增益工作模式下，其开关管和输出二极管的损耗问题突出。为解决这一问题，李武华、吴建德等人提出了一种创新的高增益ZVT（Zero-Voltage Transition）交错并联Boost变换器。这种变换器基于普通交错并联Boost变换器，但增加了关键的改进：耦合电感绕组和有源箝位辅助单元。 耦合电感绕组在变换器中起到了双重作用。首先，它扩大了变换器的电压增益，使得从低电压源获取的电力能够被高效地提升到所需的高电压水平，适合于并入220V电网的系统。其次，耦合电感的引入有助于减轻开关管的电压应力，减少导通损耗，从而提高整体效率。同时，耦合电感的漏感特性能够限制输出二极管的关断电流下降率，有效抑制二极管的反向恢复现象，进一步降低了由反向恢复电流引起的损耗。 有源箝位辅助单元与耦合电感配合，通过吸收和无损转移漏感能量，消除主开关管上的电压尖峰，确保主管和辅助管在开关过程中实现零电压开关（ZVS）。这意味着在整个开关周期内，所有功率器件都能在低损耗状态下工作，这对于提升变换器的能效和功率密度至关重要。 在实际应用中，这种高增益ZVT交错并联Boost变换器的设计被验证为1kW的试验样机，输入电压40V，输出电压380V。实验结果显示，所有功率器件均能在软开关条件下运行，验证了该变换器在低电压输入、高电压输出场景下的适用性，尤其适用于需要高增益、高频、高效和高功率密度的光伏并网发电系统。 总结来说，这种新型变换器通过引入耦合电感和有源箝位技术，成功解决了传统变换器在高增益工作模式下的损耗问题，提升了光伏并网发电系统的性能，为可再生能源领域提供了更优的解决方案。