一种新型的Boost软开关变换器

杜鑫

【摘要】 本文提出一种新型Boost软开关变换器。由于传统Boost变换器在开关过程中会产生开关损耗，将会导致整个系统的效率降低。本文提出一种由辅助开关和共振电路实现的软开关电路。通过使用软开关，使变换器的开关损耗大大降低。这种新型的软开关技术可以应用在光伏发电、功率因数补偿等方面。详细分析了这种变换器各阶段工作模态的等效电路和实现软开关的条件，并且通过MATLAB/Simulink进行仿真分析。仿真结果表明，所有的开关电路均工作于软开关状态，同时变换器的效率得到了提高。

【关键词】 Boost变换器 软开关 MATLAB/Simulink

一、引言

Boost电路因电路结构简单，易实现等特点，广泛应用于各种升压场合[1]。近年来，随着开关频率的增加，开关损耗也相应的变大。为了减少开关损耗，很多变换器应用共振电路，但是辅助的共振电路不仅增加了开关电路的复杂性，而且使得电路的损耗增加。由于辅助开关使用的硬开关，所以也会存在开关损耗，这些变换器并不能改善整个系统的效率[2-3]。

为了提高变换器的容量，电压的可调节范围以及系统的功率，本文提出一种新型的软开关技术。通过使用辅助开关和共振电路，使主电路和辅助电路均能够实现软开关。在相同开关频率下，本文提出的这种软开关技术可以大大降低开关损耗，并提高整个系统的效率。本文分析了软开关电路的工作原理，并通过MATLAB/Simulink进行仿真验证。

二、Boost软开关变换器

2.1拓扑结构

Boost软开关变换器原理结构图如图1所示。

参 考 文 献

[1] 王金梅，贾周，师洪涛.辅助谐振软开关逆变电路的设计与实现[J].武汉大学学报，2010，56（6）：667-672.

[2] 张厚升.新型无源无损软开关Boost变换器研究[J].电气自动化，2009，31（4）：69-71.

[3] 姚刚，沈燕群，李武华，等.一种新型的有源交错并联Boost软开关电路[J].中国电机工程学报，2005，25（10）：65-69.

[4] 陆治国，郑路遥.一种新型无源并联Boost软开关变换器[J].开关电源，2011（12）：56-60，63.

[5] 杨迎化，谢顺依，钟祺，等.一种新型直流环节并联谐振软开关逆变器[J].中国电机工程学报，2008，28（12）：50-54.