论文部分内容阅读
随着能源、环保等问题的日益突出,采用氢能源作为燃料的燃料电池越来越受到人们的重视。燃料电池高效、环境友好,是一种绿色能源,可以同时解决环保与节能两个世界难题。燃料电池整机输出电压一般不高,要想将燃料电池应用到其他系统,那么在燃料电池的输出级就需要有一个升压功能的变换器装置。因此需要一个高Step-Up的DC-DC变换器,这种变换器装置是用于将低电压转换为较高的电压。此外,这种变换器也可以应用于UPS的前级等其他场合。
传统的BOOST变换器能够得到高的升压比。但是传统的BOOST变换器如果想得到大的升压比,它要么需要工作在很大的占空比情况下；要么会使得电路中存在很大的环路能量,这样的工作情况会引起很大的损耗。其外,传统的BOOST变换器在大的占空比情况下工作也会使得输出二极管产生严重的反向恢复问题,这也增加了电路的损耗和引起严重的EMI问题。
本文正是基于上述存在的问题提出一种高效的、高Step-Up的DC-DC变换器。此变换器通过加入耦合电感、二极管和电容得到高的电压增益,同时也大大地降低了输出二极管的反向恢复问题。
本论文主要对改进的采用耦合电感的高效的Step-Up DC-DC变换器进行研究。
研究内容包括以下几个方面：
一、介绍现存的用于提高电压变比的电路的原理,阐述各个电路的主要的特性；
二、详细地分析本论文所提出的高效的电压箝位的Step-Up的变换器的工作原理、主要参数、变压器和控制电路的设计；
三、通过Simatrix仿真软件对所设计的电路进行仿真,验证其合理性和可行性。并在仿真与理论计算的基础上研制出实验样机,得到样机的工作波形。
实验结果表明：本文所提出的变换器能取得较高的电压增益和效率；大大地降低了输出二极管的反向恢复问题。主开关管两端具有较低的电压应力,采用低导通电阻的MOS管进一步提高了变换器的效率。由于所提出的变换器的控制电路简单,进一步降低了成本。
最后,针对该课题在仿真和实验中存在的问题,提出了进一步研究的设想。