光伏系统dcdc变换器设计与仿真
具有中间变换环节的DCDC变换器设计与仿真课程设计任务书
具有中间变换环节DC-DC变换器设计与仿真1 设计任务及要求1.1 设计任务设计出一种半桥式DC-DC变换器，并采用闭环控制方法，将400V高压直流输入变为稳定5V的直流输出，保证了系统的供电性能，并利用Matlab软件的simlink工具对所设计的电路进行仿真。
1.2 设计要求所设计的电路能将400V高压直流输入变为稳定5V的直流输出，并且电路要具有中间变换环节，即要采用PWM控制，通过桥式电路逆变，然后经过变压器整流输出，得到理想的输出电压。
同时，电路还应保证输出电压在扰动干扰下波动小并回到设定值，输出电压的稳态误差在1％以内，且输出响应快速性较好。
2 主电路工作原理2.1 主电路基本结构图系统框图如图1所示，主电路由输入滤波电路、桥式高频逆变电路、高频图1 主电路系统框图主电路基本结构图如图2所示，高频开关器件T由一对相位互差180°的脉冲控制，交替的通断，产生的方波电压经高频降压变压器及副边二极管整流，滤波后得到所需的直流电压。
开关器件采用IGBT，高频降压变压器的铁心采用非晶态合金材料，其高频高导磁性、低损耗性及低激磁功率特性远优于铁氧体铁芯。
图2 主电路基本结构图2.2 主电路原理说明半桥式DC-DC 变换器是由Buck 基本变换器串入半桥式变压隔离器派生而来的。
因为减小了原边开关管的电压应力，且电路结构简单，在中小功率上得到广泛应用，所以半桥式变换器是离线开关电源较好的拓扑结构。
下边就对半桥DC-DC 变换器的工作原理进行分析。
电容器1C 、2C 与开关晶体管1r T 、2r T 组成桥,桥的对角线接变压器T 原边绕组,故称半桥式变换器。
如果12C C ,某一开关晶体管导通时,绕组上电压只有电源电压的一半。
稳态条件下, 1C =2C ,当1r T 导通时,1C 上的1/3V s 加在原边线圈上,1r T 流过负载电流p I 。
电路通过开关管1r T 、原边绕组、电容2C 形成回路，此时原边绕组上下两端极性为上正下负，经过占空比所定的时间后,1r T 关断。
光伏系统用的双向dc-dc变换器设计
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｅｂｉｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌＤＣＤＣｃｏｎｖｅｒｔｅｒｉｓｒｅｓｅａｒｃｈｅｄｆｏｒｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃｓｙｓｔｅｍ，ｔｈｅｔｏｐｏｌｏｇｉｃａｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｔｈｅ ｍａｉｎｃｉｒｃｕｉｔｉｓｇｉｖｅｎ，ｗｈｉｃｈｉｓｃｏｍｐｏｓｅｄｏｆｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓｒｅｃｔｉｆｉｅｒＢｕｃｋＢｏｏｓｔｃｉｒｃｕｉｔ，ｉｔｏｗｎｓｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔｃｏｎｔｒｏｌ ｌｉｎｋｓ．Ｏｎｔｈｉｓｂａｓｉｓ，ｗｏｒｋｉｎｇｐｒｉｎｃｉｐｌｅｏｆｍａｉｎｃｉｒｃｕｉｔａｎｄｈａｒｄｗａｒｅｃｉｒｃｕｉｔａｒｅａｎａｌｙｚｅｄ．Ｔｈｅｈａｒｄｗａｒｅｓｙｓｔｅｍ ｏｆ ｔｈｅｃｏｎｖｅｒｔｅｒｂａｓｅｄｏｎＳＴＭ３２Ｆ３３４Ｃ８Ｔ６，ｔｈｅｓｉｇｎａｌａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎｃｉｒｃｕｉｔａｎｄｄｒｉｖｉｎｇｃｉｒｃｕｉｔａｒｅｄｅｓｉｇｎｅｄ．Ｔｈｅ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｏｕｔｐｕｔｖｏｌｔａｇｅｉｓｓｔａｂｌｅａｔａｂｏｕｔ１２ＶｉｎＢｕｃｋｍｏｄｅａｎｄｔｈｅｏｕｔｐｕｔｖｏｌｔａｇｅｉｓ ｓｔａｂｌｅａｔａｂｏｕｔ２４ＶｉｎＢｏｏｓｔｍｏｄｅ，ａｎｄｔｈｅｄｙｎａｍｉｃｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｉｓｇｏｏｄ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ（ＰＶ）ｓｙｓｔｅｍ；ｂｉｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌＤＣＤＣｃｏｎｖｅｒｔｅｒ；ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓｒｅｃｔｉｆｉｃａｔｉｏｎＢｕｃｋ／Ｂｏｏｓｔ
０ 引 言 近年来，太阳能光伏发电、风力发电和燃料电池动力等
新能源发电系统受到了人们越来越多的重视，也得到了广 泛的研究。而在这样一些分布式发电系统中，如何将这些 新能源发出来的电变换为用户可以直接利用的电能，国内 外学者在这些方面作了大量的研究［１～４］。
无论是大电网还是分布式电源发出来的电本身都没有 电能储存功能，所以像现在的光伏发电系统都带有自己的 储能系统，包括蓄电池或者超级电容，以平衡电能输出不均 的问题［５］。双向 ＤＣＤＣ变换器在该系统中占有及其重要 的地位。用于光伏系统的双向 ＤＣＤＣ变换器，其电路拓扑 一般有两种隔离型和非隔离型，国内外相关学者对其作了 很多相关研究 ［６～１２］，隔离 式 的 最 大 优 点 是 低 压 侧 和 高 压 侧 的电压转换比大，易于实现软开关技术和移相 ＰＷＭ技术， 也能满足不同的功率要求。非隔离拓扑结构简单，能量转
太阳能光伏系统双向DC-DC变换器的设计
Design of Bidirectional DC-DC Converter for Solar Photovoltaic System
0 引言
随着电动汽车、不间断电源 (Uninterrupted Power Supply, UPS)、风能发电等绿色能源
[ 收稿日期 ] 2019-03-01 [ 作者简介 ] 韩猛（1999—），男，大学，专业方向为
电气工程。 * 基金项目：国家级大学生创新创业训练计划项目 (201910219023)
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的发展，双向 DC-DC 变换器由于体积小、效 率高、能实现能量双向流动等特点，得到越来 越广泛的应用 [1]。特别在太阳能光伏电池应用 领域类，双向 DC-DC 变换器具有能量双向流 动的优点，形成储能和放能一体化的系统，为 用电单元提供源源不断的电能。
业内较多文献对双向 DC-DC 变换器的结 构和控制方法进行了研究，文献 [2] 利用 Buck
2019(3)
太阳能光伏系统双向DC-DC变换器的设计
Design of Bidirectional DC-DC Converter for Solar Photovoltaic System
太阳能光伏系统双向DC-DC变换器的设计
韩猛，李昊远，刘东立，胡思诚
( 黑龙江科技大学 电气与控制工程学院，黑龙江 哈尔滨 150000 )
摘要 ：提出了一种应用于太阳能光伏系统的新型双向 DC-DC 变换器，引入了辅助开关管、 辅助电容、辅助电感和辅助二极管等器件组成的有源缓冲辅助电路。变换器分为 B o o s t 工作 模式和 B u c k 工作模式，每个工作模式均有 8 个模态，对变换器的工作状态进行了分析。整个 双向 D C - D C 变换器中主开关管能够实现 Z V S，辅助开关管能够实现 Z C S，减小了系统的开 关损耗，提高了整体效率。有源缓冲电路解决了主开关管寄生二极管反向恢复问题，减小了系 统的噪声，进一步提升了变换器的效率。通过实验仿真，验证了系统的准确性与可靠性。
DCDC电路系统级设计与仿真软件工具
DCDC电路系统级设计与仿真软件工具在当今电力系统中，直流-直流（DCDC）转换器在能量传输和能源管理中扮演着至关重要的角色。
DCDC转换器可以将输入的直流电压转换为其他电压水平，以满足不同电力设备的需求。
为了更好地设计和仿真DCDC电路，系统级设计与仿真软件工具应运而生。
一、DCDC电路的基本原理DCDC转换器是一种能够在输入电压和输出电压之间进行能量转换的电路。
其基本原理是利用电感和电容的特性，在开关元件的控制下，将输入电压转换成所需的输出电压。
DCDC转换器常用的拓扑结构包括Buck、Boost、Buck-Boost等。
二、系统级设计的意义系统级设计是指在整个系统层面进行设计，包括各个子系统的设计和集成。
在DCDC电路设计中，系统级设计可以提供对整个系统的全面把握，更好地解决功率损耗、效率、电磁干扰等问题。
三、仿真软件工具的作用仿真软件工具通过数学模型和算法，模拟DCDC电路在不同工况下的电压、电流、功率等参数，以验证设计方案的可行性。
它可以帮助工程师们在产品实际制造之前，对电路进行全面的性能评估和优化。
四、常用的DCDC电路系统级设计与仿真软件工具1. MATLAB/SimulinkMATLAB/Simulink是一种强大的数学建模和仿真工具，广泛应用于DCDC电路领域。
它提供了丰富的模型库和仿真工具，可以方便地搭建、模拟和分析DCDC电路的性能。
2. PSpicePSpice是一种电路仿真软件，主要用于模拟和验证电路的性能。
它支持DCDC电路的建模和仿真，能够快速准确地评估电路的性能指标。
3. LTspiceLTspice是一种免费的电路仿真软件，特别适用于模拟和优化DCDC电路。
它具有友好的界面和强大的仿真功能，可以通过电路图的方式快速建模和仿真DCDC电路。
4. SimplisSimplis是一种专业的DCDC电路仿真工具，具有高度精确的仿真能力。
它可以模拟复杂的电路拓扑结构和控制算法，为工程师们提供精细的性能评估和优化。
光伏发电接入直流配电网DC-DC变换器的仿真研究
光伏发电接入直流配电网DC-DC变换器的仿真研究朱建萍;周建萍;时珊珊;黄华;周健;程炜;张纬舟【摘要】Photovoltaic voltage is less and instable that could not be directly connected with power distribution network while it requires to rely on relevant control devices to realize voltage rise and stability. Therefore,a kind of boost DC-DC convert-er was designed which used control circuit of full controlled insulated gate bipolar transistor (IGBT)and took output of max-imum power point tracking (MPPT)controller as input of pulse width modulation (PWM)controller. Square wave with dif-ferent output duty ratio of the PWM controller could control switch-on-time of IGBT and consequently realize functions of voltage rise and stability of the converter. Simulation results indicates that the designed DC-DC converter could realize volt-age rise and stability of photovoltaic power generation and verify effectiveness and feasibility of the control method.%光伏发出的电压较小且不稳定,不能直接接入配电网,需要通过相应的控制装置来实现电压的升高和稳定。
光伏系统DC DC变换器设计与仿真
电力电子课程设计光伏系统DC/DC变换器设计与仿真姓名：班级：学号：目录一、引言..................................................二、设计要求..............................................三、主电路图：............................................四、设计方案..............................................五、主模块................................................六、光伏电池模块..........................................七、最大功率跟踪模块......................................八、驱动保护电路设计.....................................九、模块的连接............................................十、结束语................................................十一、参考文献............................................光伏系统 DC/DC 变换器设计与仿真一、引言DC/DC变换是将固定的直流电压变换成可变的直流电压，也称为直流斩波。
斩波电路主要用于电子电路的供电电源，也可拖动直流电动机或带蓄电池负载等。
BUCK 变换器是开关电源基本拓扑结构中的一种，BUCK变换器又称降压变换器，是一种对输入输出电压进行降压变换的直流斩波器，即输出电压低于输入电压，由于其具有优越的变压功能，因此可以直接用于需要直接降压的地方。
本次课设立求设计出DC-DC 变换器实现15V向5V的电压变换，选取的电路是IGBT降压斩波电路。
DC-DC变换器平均模型建模及仿真
I. 引言现代电子设备和电子系统通常由高密度、高速度的电路组成，这样的电路具有低压大电流的特性。
为了带动这样的负载，电源必须能在一个很宽的电流范围内提供稳定的电压，其稳态及暂态的整流特性也必须相当出色。
建模与仿真在现代DC-DC变换器的设计过程中扮演了很重要的角色。
它能让工程师在制作实际电路之前评估变换器的性能。
因此，我们可以在设计之初就发现并更正可能存在的设计缺陷，以提高生产率并节约生产本钱。
DC-DC变换器的建模和仿真在过去的十年里是一个热点[1]。
一般来说，变换器建模方法有两种：开关模型、平均模型。
在开关模型中，模型仿真了变换器的开关动作，仿真波形是包含了开关纹波的波形，这与实际看到的波形很相似。
而平均模型只仿真了变换器的平均特性，仿真波形也是平滑而连续的，这个波形代表了平均值而非实际值。
众所周知，对平均模型进展仿真要比开关模型快。
因此，平均模型常用于变换器动态性能的总体评估。
在过去，平均模型的仿真主要是用SPICE来完成的[2]。
SPICE的缺点在于仿真的对象必须是电路的形式，如果模型原型是复杂的方程式，那么要花费很大的精力将其转换成等效的电路形式。
尽管SPICE的新版本也开场支持建立纯数学模型，但是改善仍然有限。
最近，参考文献[3]介绍了一个不错的可以用在DC-DC变换器建模和仿真方面的工具——SIMULINK[4]。
然而，作者使用的变换器模型是线性化的，在大信号条件下，这个模型的仿真效果并不理想。
为了克制上述缺点，本论文讨论了如何应用SIMULINK在大信号条件下对DC-DC变换器进展平均模型的建模与方针。
本文拓展了文献[3]的研究，在变换器的功率和控制局部使用了非线性化的模型，从而改良了模型在大信号条件下的仿真效果。
下面将分别讨论Buck变换器的非线性化的模型，及相关的三个输出电压控制策略。
A. Buck变换器主电路拓扑Buck变换器主拓扑如图1所示：图1 Buck变换器Fig.1. Buck Converter在电流连续的模式下〔CCM〕——即开关开通的时候，电感电流连续——变换器表现为两个电路状态。
小型光伏发电系统中的隔离型dc-dc变换器设计
小型光伏发电系统中的隔离型dc-dc变换器设计DC-DC变换器设计摘要研究了应用于光伏发电系统中的隔离型DC-DC变换器，分析了全桥变换器的工作原理和存在的一些问题，采用了一种基于Boost变换器和移相全桥ZVS DC-DC变换器的组合式前级隔离型 DC-DC变换器，将MPPT控制和全桥变换环节的四个开关管的控制有效解耦。
简要介绍了MPPT技术的发展，对常用的三种MPPT技术的原理和存在的问题进行了分析和比较，并选择扰动观察法作为MPPT控制技术。
设计了总体方案，对主电路中各元器件的参数进行了设计，包括对滤波电容、谐振电感、高频变压器和输出滤波器的设计。
基于IR2110对Boost升压环节的驱动进行了设计，基于UC3875对全桥DC-DC变换环节的控制和驱动进行了设计。
基于 LPC2131 对控制软件进行了设计。
在硬件设计的基础上，在matlab的Simulink模块中进行了光伏发电系统的建模、仿真和分析。
以移相全桥电路为核心搭建了原理样机。
实验结果表明，所搭建的原理样机能够按照要求工作。
31386 毕业论文关键词光伏发电 MPPT 组合式变换移相全桥 UC3875 Title Design of Isolated DC-DC converter in Small PV System Abstract Pre-isolated DC-DC converterapplied for PV system is studied in this paper、 Based on the analysis of the principle of full-bridge converter and some existing problems of the converter, a type of bination of circuit topology based on Boost converter and phase-shifted full-bridge ZVS DC-DC converter is adopted、 Thus the contradiction of MPPT controller and the control for four switches of full-bridge converter is solved、 Development of MPPT technology is briefly introduced and the most mon three types of MPPT technology are analyzed and pared, what’s more, perturbation and observation method is chosen as the MPPT technology in this paper、 Parameters of various ponents in the main circuit is devised, including input filter capacitor, resonant inductor, high frequency transformer, and output filter、 Besides, drive circuits for Boost converter basing on IR2110 and for full-bridge DC-DC converter basing on UC3875 are designed、 On the basis of hardware design, modeling, simulation and analysis is carried out in the Simulink model in matlab、 A prototype of phase-shifted full-bridge converter is built in the end、 The result of experiment indicates the prototype constructed can work as required、源自[六\维$论*文|网(加7位QQ3249`114 Keywords PV power generation MPPT bined conversion phase-shifted full-bridge UC3875 目次1绪论11、1课题背景和意义11、2光伏发电现状、11、3光伏发电系统简介21、4光伏发电系统中的DC-DC变换器31、5本文主要研究内容32隔离型DC-DC变换器52、1移相全桥ZVSDC-DC变换器、62、1、1移相全桥ZVSDC-DC变换器的工作原理62、1、2移相全桥ZVSDC-DC变换器软开关的实现102、1、3移相全桥ZVSDC-DC变换器存在的问题112、2含Boost升压环节的全桥变换器112、3本章小结、133最大功率点跟踪技术143、1光伏电池的工作原理143、2光伏电池的工程模型143、3最大功率点跟踪技术173、3、1固定电压法173、3、2扰动观察法183、3、3电导增量法193、4MPPT技术比较与选择203、5本章小结、204系统硬件设计214、1总体设计方案214、2功率开关管和二极管的选择21 4、3Boost环节设计、234、3、1Boost环节电感设计、234、3、2Boost环节电容设计、244、4全桥DC-DC变换环节设计244、4、1高频变压器设计、244、4、2谐振电感设计264、4、3滤波电感设计264、4、4滤波电容设计274、5输入滤波电容设计274、6驱动电路设计274、6、1Boost环节驱动设计、274、6、2全桥DC-DC变换环节控制和驱动设计、29 :4、7本章小结、335系统仿真分析345、1光伏组件模型的仿真分析345、2Boost升压环节仿真分析375、3全桥DC-DC升压变换环节仿真分析385、4含MPPT的前级DC-DC变换器的仿真分析、415、5本章小结、446系统软件设计456、1软件设计方案456、2信号采样子程序、466、3MPPT子程序、496、4PWM输出子程序、506、5本章小结、517实验与调试、527、1原理样机的搭建、527、2实验结果分析537、3本章小结、55 结论、56 致谢、57 参考文献581 绪论1、1 课题背景和意义能源是人类生活的基础,是社会经济生产的动力。
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电力电子课程设计光伏系统DC/DC变换器设计与仿真姓名：班级：学号：目录一、引言............................. 错误!未定义书签。
二、设计要求.......................... 错误!未定义书签。
三、主电路图：........................ 错误!未定义书签。
四、设计方案.......................... 错误!未定义书签。
五、主模块............................ 错误!未定义书签。
六、光伏电池模块...................... 错误!未定义书签。
七、最大功率跟踪模块.................. 错误!未定义书签。
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九、模块的连接........................ 错误!未定义书签。
十、结束语............................ 错误!未定义书签。
十一、参考文献........................ 错误!未定义书签。
光伏系统 DC/DC 变换器设计与仿真一、引言DC/DC变换是将固定的直流电压变换成可变的直流电压，也称为直流斩波。
斩波电路主要用于电子电路的供电电源，也可拖动直流电动机或带蓄电池负载等。
BUCK变换器是开关电源基本拓扑结构中的一种，BUCK变换器又称降压变换器，是一种对输入输出电压进行降压变换的直流斩波器，即输出电压低于输入电压，由于其具有优越的变压功能，因此可以直接用于需要直接降压的地方。
本次课设立求设计出DC-DC变换器实现15V向5V的电压变换，选取的电路是IGBT降压斩波电路。
IGBT降压斩波电路就是直流斩波中最基本的一种电路，是用IGBT 作为全控型器件的降压斩波电路，用于直流到直流的降压变换。
IGBT是MOSFET与双极晶体管的复合器件。
它既有MOSFET易驱动的特点，又具有功率晶体管电压、电流容量大等优点。
其频率特性介于MOSFET与功率晶体管之间，可正常工作于几十千赫兹频率范围内，故在较高频率的大、中功率应用中占据了主导地位。
所以用IGBT作为全控型器件的降压斩波电路就有了IGBT易驱动，电压、电流容量大的优点。
IGBT降压斩波电路由于易驱动，电压、电流容量大在电力电子技术应用领域中有广阔的发展前景，也由于开关电源向低电压，大电流和高效率发展的趋势，促进了IGBT降压斩波电路的发展。
光伏发电系统（PV System）是将太阳能转换成电能的发电系统，利用的是光生伏特效应。
光伏发电系统分为独立太阳能光伏发电系统、并网太阳能光伏发电系统和分布式太阳能光伏发电系统。
它的主要部件是太阳能电池、蓄电池、控制器和逆变器。
其特点是可靠性高、使用寿命长、不污染环境、能独立发电又能并网运行，受到各国企业组织的青睐，具有广阔的发展前景。
据智研咨询统计：2012年全球光伏发电累计装机达到97GW,2012年全球新增装机30GW，中国新增装机占全球总量的16%以上，随着国家对清洁能源产业的大力扶持，我国光伏发电系统产业将迎来发展高峰期。
是指利用光伏电池的光生伏打效应，将太阳辐射能直接转换成电能的发电系统，包括光伏组件和配套部件(BOS)。
据预测，太阳能光伏发电在21世纪会占据世界能源消费的重要席位，不但要替代部分常规能源，而且将成为世界能源供应的主体。
预计到2030年，可再生能源在总能源结构中将占到30%以上，而太阳能光伏发电在世界总电力供应中的占比也将达到10%以上;到2040年，可再生能源将占总能耗的50%以上，太阳能光伏发电将占总电力的20%以上;到21世纪末，可再生能源在能源结构中将占到80%以上，太阳能发电将占到60%以上。
这些数字足以显示出太阳能光伏产业的发展前景及其在能源领域重要的战略地位。
在当今油、碳等能源短缺的现状下，各国都加紧了发展光伏的步伐。
美国提出“太阳能先导计划”意在降低太阳能光伏发电的成本，使其2015年达到商业化竞争的水平;日本也提出了在2020年达到28GW的光伏发电总量;欧洲光伏协会提出了“setfor2020”规划，规划在2020年让光伏发电做到商业化竞争。
在发展低碳经济的大背景下，各国政府对光伏发电的认可度逐渐提高。
二、设计要求主要性能指标要求：直流输入 30V-40V，额定容量 500W，瞬时最大功率 700W具体内容：要求学生在深入学习和分析光伏系统最大能量跟踪控制、DC/DC 变换器的组成和工作原理基础上，完成 DC/DC 变换器主电路和驱动保护电路的硬件设计与元件选型，并在 MATLAB SIMULINK 平台上，完成控制系统仿真。
三、主电路图：四、设计方案光伏发电系统由光伏电池组（包括控制器）、蓄电池（组）、逆变器等组成，其主要结构框图如图所示：其中，DC/DC 转换器的主要作用为：一是调节太阳能电池的工作点，使其工作在最大功率点处，二是限制蓄电池充电电压范围。
通过升压作用，将光伏电池产生的在一定范围内波动的直流电压转换为稳定输出的直流电压。
另外，最大功率跟踪（MPPT ）一般也是在这里实现。
主要是控制开关管的占空比来达到电阻的匹配。
考虑的此部分电路工作的稳定性，还需要为该部分电路加上驱动保护电路。
电逆DC/DC 转蓄电光伏采用升压斩波电路 （Boost Chopper) 的相关知识来完成此次设计，并根据升压斩波电路设计任务要求设计主电路、 控制电路、 驱动及保护电路， 设计出升压斩波电路的结构。
在主电路的设计中， 直接以直流电源代替光伏电池， 以实现 DC/DC 变换为主，控制电路时 MPPT 最大功率跟踪电路为主， 兼顾控制光伏电池和PWM 驱动保护电路。
五、主模块1. 升压斩波电路原理：光伏发电系统的最大功率跟踪常采用的DC/DC 变换电路拓扑结构有不同类型DC/DC 变换器，亦称直流斩波器。
其工作原理是通过调节控制开关，将一种持续的直接电压变换为另一种直流电压，其中二极管是起续流作用，LC 电路用来滤波。
典型的DC/DC 变化电路有降压式（buck ）、升压式（boost ）、升降压式（buck-boost ）、库克式（cuk ）等。
具体选择哪种类型的电路拓扑结构由系统的实际需要决定。
本次研修任务要求输入直流电压为30V-40V ；输出直流电压为48V 。
因此，考虑采用Boost 电路，即升压斩波器。
其输出平均电压o U 大于输入电压i U ，极性相同。
特点是：只能升压，不能降压，输出与输入同极性，输入电流脉动小，输出电流脉动大，不能空载，结构简单，常用于将较低的直流电压变换成为较高的直流电压。
升压式（boost ）变换器是一种输出电压o V 高于输入电压in V 的单管不隔离直流变换器。
Boost 主电路如图所示。
Boost 变换器的主电路由开关管Q ，二极管D ，输出滤波电感f L 和输出滤波电容f C 构成。
Boost 变换器中电感f L 在输入侧，一般称为升压电感。
开关管Q 为PWM 控制方式，最大占空比y D 必须限制，不允许在y D =1情况下工作。
当Q 导通时，电源向电感储存能量，电感电流增加，二极管截止，电容C 向负载供电，此时in l V V 。
当开关Q 截止时，电感电流减小，释放能量，由于电感电流不能突变，产生感应电动势，感应电动势左负右正，迫使二极管导通，并与电源一起经过二极管向负载供电，同时向电容充电，此时o in l V V V -=。
图 Boost 变换器主电路Boost 变换器有两种工作方式：电感电流连续和断续。
图、给出了Boost 变换器在不同开关模态时的等效电路。
当电感电流连续时，Boost变换器存在来那个钟开关模态，如图、所示。
而当电感电流断续时，Boost变换器存在三种模态，如图、、所示。
图 Q 导通 图 Q 关断图 Q 关断时电感电流为零（1）开关模态1[0，on T ]：如图所示在0t =时，开关管Q 导通，电源电压in V 全部加到升压电感f L 上，电感电流lf I 线性增长。
二极管D 截止，负载由滤波电容f C 供电。
in lf f V dt di L =当on T t =时，lf I 达到最大值lfmax I 。
在Q 导通期间，lf i 的增长量）（+∆lf i 为： s y fin on f in lf T D L V T L V i ==∆+）（ （2）开关模态2[on T ，s T ]：如图所示 在on T t =时刻，Q 关断，lf i 通过二极管D 向输出侧流动，电源功率和电感f L 的储能向负载和电容f C 转移，给f C 充电。
此时加在f L 上的电压为o in V V -，因为in o V V >，故lf i 线性减小。
o in lf f V V dt di L -=当s T t =时，lf i 达到最小值lfmin I 。
在Q 截止期间，lf i 的减小量）（-∆lf i 为：s y f in o on s f in o lf T D -1L V -V T -T L V -V i ）（）（）（==∆-在s T t =时，Q 又导通，开始另一个开关周期。
由此可见，Boost 变换器的工作分为两个阶段，Q 导通时为电感f L 储能阶段，此时电源不向负载提供能量，负载靠存储于电容f C 的能量维持工作。
Q 关断时，电源和电感共同向负载供电，此时还给电容f C 充电。
因此Boost 变换器的输入电流就是升压电感f L 电流的平均值为2/I I I lfmin lfmax i ）（+=。
开关管和二极管轮流工作，Q 导通时，流过它的电流就是lf i ；Q 截止时，流过D 的电流也就是lf i 。
通过它们的q i 和d i 相加就是升压电感电流lf i 。
稳态工作时电容f C 充电量等于放电量，通过电容的平均电流为零，所以通过二极管D 的电流平均值就是负载电流o I 。
稳态工作时，开关管Q 导通期间电感电流的增长量）（+∆lf i 等于它在开关管Q 截止期间的减小量）（-∆lf i 。
yD -=11V V in o 其中1D 0y ≤<，故此电路只能起到升压作用。
要求输入直流电压为 30V-40V ； 输出直流电压为 80V 。
因此，考虑采用 Boost 电路， 即升压斩波器升压占波电路之所以能使输出电压高于电源电压， 关键有两个原因 ： 一是电感 L 储能之和具有使电压泵升的作用， 二是电容 C 可以将输出电压保持住。
因此， 必须选择合适的电容和电感， 除了满足升压的要求之外， 也能避免出现电流断续的情况。
2.占空比，电感与电容的计算和选取：（1）根据输入电压 E=40V, 输出电压 U0=80V, 代入下式，可得占空比：选取T=（2）根据电感L 的计算公式，可得临界电感值为：为了使电感值电流连续，实际电感值选为临界值的倍，故取电感值为 .（3）计算电容值 C, 这里设纹波电压 u0=%U0，代入电感值 .（4）整流二极管 D 的选取电力二极管的几个主要参数中，正向平均电流，正向压降，反向重复峰值电压，最高工作结温以及反向恢复时间等都影响整个系统的性能。