高轻载效率少功率器件的可模块化扩展ZVS高增益变换器

提出一种高轻载效率且少功率器件的可模块化扩展零电压开关高增益Boost变换器。该变换器可以通过增加升压模块数量n，极大地提高变换器的升压能力；具有2个开关管和n+1个二极管，且各功率管承受相同的电压应力，均为[(n+1)U_in+U_o]/(n+2)；输入电感工作在连续导通模式，其余电感工作在双向导通模式，且反向峰值电流之和大于输入电感电流的谷值，从而实现所有功率管的软开关。所提变换器采用柔性开关频率控制策略，即根据输入电压和负载大小适当地调整开关频率，使电感电流脉动量维持在合适的范围内，既确保实现功率管的软开关，又具有较小的通态损耗，因此在整个负载范围内均具有较高的运行效率。以一个扩展模块为例，对所提变换器的工作原理、稳态特性、软开关条件、控制方法进行深入分析，并通过一台250 W的样机实验验证了理论分析的正确性。