高升压比交错并联高升压比交错并联Boost电路的分析电路的分析
为了克服常用升压变换器在大功率、高输入输出变比等场合应用的限制，本文研究分析了一种新的电路拓扑
结构及其工作方式，并对其进行了仿真验证。
1 工作原理
下面分析Boost电路存在的不足，在理想情况下：
M(D)=U0Uin= 11-D(1)根据式(1)，在一定的输入电压下，理论上可以产生任意高于输入电压的输出电压。而实际情况中，由
于电感、二极管、开关管都会产生一定的损耗，这些损耗可以等效为一个与电感串联的电阻RL，如图1所示：
此时根据磁平衡原理：
由式(2)、(3)可得：
根据式(4)，在不同的RL/R 情况下，M(D)如图2所示。由此可见，在实际电路中，Boost电路升压比有限制极限，输出电压一
般能达到输入电压的4～5倍。在大功率应用环境中，由于损耗严重，升压比反而更低。
为了克服上述非隔离升压电路的不足，本文研究的升压变换器如图3所示，它由交错并联Boost电路与电容串联组合而成。
在电感电流连续模式下，当占空比大于0。5时，系统工作原理时序如图4所示，PS1、PS2分别为开关管S1、S2的驱动脉冲。
ID1、ID2分别为流过续流二极管D1、D2的电流。
在一个周期内系统工作状态如下：
[t0～t1]阶段，S1、S2同时导通。输入电流流过电感与开关管，所有的二极管电流为零，电感储存能量，如图5所示。
[t1～t2]阶段，S1导通、S2关断。电感L2储存的能量通过D4、D2释放给C1、Co，如图6所示。此时C1、C2通过D4串联，同
时与Co通过D2并联，输出电压等于C1或C2两端电压的两倍。
[t2～t3]阶段，S1、S2同时导通。系统状态与[t0～t1]阶段相同。
[t3～t4]阶段，S1关断、S2导通。电感L1储存的能量通过D3、D1释放给C2、Co，如图7所示。此时C1、C2通过D3串联，同
时与Co通过D1并联，L2继续导通并储存能量。
在电感电流连续模式下，占空比大于0。5时，设L1=L2=L，C1=C2=C，UC1=UC2=U，由磁链守恒得：
根据式(5)可得：
输出电压U0等于UC1与UC2之和：
由式(7)可见，在相同占空比的条件下，采用本文所述电路结构的升压比比采用传统Boost电路的升压比提高了两倍。
在电感电流连续模式下，占空比小于0。5时，开关管S1、S2的驱动脉冲如图8所示。
在一个周期内系统的工作状态如下：
[t0～t1]阶段，开关管S1导通S2关断。电感L2储存的能量通过D4、D2释放给C1、C0，这时电路工作状态与图6所示相同，且
C1、C2通过D4串联，同时与Co通过D2并联，输出电压等于C1或C2两端电压的两倍。
[t1～t2]阶段，开关管S1、S2同时关断。电感电流分别通过C1、D1与C2、D2向负载放电，如图9所示。
[t2～t3]阶段，S1关断、S2导通。电感L1储存的能量通过D3、D1释放给C2、Co，这时电路工作状态与图7所示相同，且C1、
C2通过D3串联，同时与Co通过D1并联，电感L2继续导通并储存能量。
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