仪器仪表学报

作者：周明珠，刘超，庄一展，毛行奎，张艺明

单位：周明珠,福州大学电气工程与自动化学院福州350108,,刘超,福州大学电气工程与自动化学院福州350108,,庄一展,福州大学电气工程与自动化学院福州350108,,毛行奎,1.福州大学电气工程与自动化学院福州350108； 2.福建省高能电池与新能源装备系统工程研究中心福州350108,,张艺明,1.福州大学电气工程与自动化学院福州350108； 2.福建省高能电池与新能源装备系统工程研究中心福州350108,zym@fzu.edu.cn,

关键词：高升压DC-DC变换器;零输入电流纹波;耦合电感;零电压开关;零电流开关

基金：国家自然科学基金面上项目（52577187）资助

高升压DC-DC变换器广泛应用于光伏(PV)发电、燃料电池、直流微电网和混合动力电动汽车等领域。本研究提出了一种零输入电流纹波(ZICR)高升压软开关DC-DC变换器。其通过将输入电感电压箝位在零电压的方式实现ZICR，有效消除输入电流纹波；较低的输入电流纹波可提高光伏电池板和燃料电池的发电效率和使用寿命。该变换器通过引入耦合电感和开关电容升压技术来实现高电压增益，利用开关管导通占空比和耦合电感匝比灵活调节输出电压。同时，该变换器中所有开关都实现了零电压开关(ZVS)，所有二极管都实现了零电流开关(ZCS)，这样可以降低开关的开关损耗和二极管的反向恢复损耗，进而降低开关器件的损耗来提高变换器的工作效率。详细分析了变换器的工作原理、ZICR特性、电压电流应力和软开关特性，并将所提ZICR变换器与其它相似的高升压DC-DC变换器进行了性能参数比较。最后，搭建了一台100kHz、200W、38~380V的实验样机，验证了所提ZICR变换器在额定功率下的拓扑结构性能和理论分析的正确性。同时，在额定功率下具有ZICR和不具有ZICR的变换器的实验效率分别为95.4%和96.1%。实验结果表明该ZICR变换器具有良好的稳态性能，能够实现高电压增益和高效率输出，满足新能源与直流微电网之间的功率变换应用需求，是一种性能优越的高升压DC-DC变换器拓扑。

来源：2026年第1期

《仪器仪表学报》期刊编辑部

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