高升压比光伏DC-DC变换器：Boost+ZVS全桥直流变压器设计

"光伏发电系统中高升压比DC-DC变换器 (2012年)" 在光伏发电系统中，高升压比的DC-DC变换器是关键组件之一，特别是当系统需要将太阳能电池板产生的低压直流电转换为适用于电网接入的高压交流电时。这篇文章详细探讨了这一技术领域，主要关注于提升变换器升压比的方法。 通常，光伏发电系统由前级DC-DC变换器和后级逆变器构成。单相逆变器的输出标准电压为220V AC，因此前级的DC-DC变换器需要具备很高的升压能力。然而，传统的单级式DC-DC变换器在面对如此高的升压需求时会面临挑战，这促使研究者探索新的设计方案。 文章中提出了采用Boost变换器结合零电压开关（ZVS）全桥直流变压器的两级式结构来解决这个问题。Boost变换器可以提供基础的升压功能，而ZVS全桥直流变压器则通过减少开关损耗来提高效率。但是，ZVS全桥直流变压器本身存在一些局限性，例如在负载变化时可能无法保持开关管的零电压开关条件。 为了解决这些问题，作者引入了LLC谐振网络到全桥直流变压器电路中，设计出一种全桥LLC谐振直流变压器。这种改进后的变换器能够确保在整个负载范围内，开关管保持ZVS操作，同时整流二极管实现零电流开关（ZCS）。这样的设计优化了系统的开关性能，降低了损耗，提高了转换效率，并且有助于减小元器件的应力。 实验阶段，作者制作了两台1kW的原理样机进行实际验证，实验结果证实了理论分析的正确性和提出的解决方案的有效性。这项工作对于提高光伏发电系统的整体效率和适应性具有重要意义，尤其在大型光伏电站和分布式光伏发电系统中，高效、高升压比的DC-DC变换器是不可或缺的技术。 关键词涉及的领域包括光伏发电、高升压比变换器、全桥变换器以及LLC谐振技术。该研究得到了江苏省多项科研项目的资助，展示了在新能源技术和电力电子领域的研究成果，对于推动太阳能能源的广泛应用和技术进步有着积极的贡献。