基于开关电容的软开关高电压增益

DC-DC

变换器

雷浩东

;

郝瑞祥

;

游小杰

;

项鹏飞

【摘

要】

In this paper, a switched-capacitor based DC-DC converter 

topology with high voltage gain and soft-switching character is presented. 

The proposed topology can achieve high voltage gain without operating 

the switches at extreme duty cycle and has PWM voltage regulation ability 

similar to conventional Boost converter. Through resonant soft-switching 

technique, zero-voltage switching (ZVS) turn-on of all switches and zero-

current switching (ZCS) turn-off of all diodes are achieved, which is useful 

to improve the efficiency and power density of the converter. The voltage 

stresses of switches and diodes are low, so low voltage level and low on-

resistance devices can be adopted to reduce the conduction losses. The 

operation principle of the proposed topology was analyzed in detail, and 

the steady-state characteristics were analyzed, including voltage gain 

characteristics and soft-switching operating conditions. Finally, a prototype 

converter with 25-40V input and 400V/1kW output was established, and 

the experimental results verified the theoretical analysis.%

提出一种基于开关

电容的具有高电压增益和软开关特性的

DC-DC

变换器拓扑

.

该拓扑能够在非极端

占空比条件下实现高电压增益

,

并具有类似于传统

Boost

变换器的

PWM

电压调节

能力

.

通过谐振软开关技术

,

实现所有开关管的零电压开通和所有二极管的零电流关

断

,

有利于提高变换器的效率和功率密度

.

变换器中开关管和二极管承受的电压应力

低

,

允许选择低电压等级、低导通电阻的器件

.

详细分析变换器拓扑的基本工作原理

,