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A high efficiency soft‐switched DC–DC converter with high voltage conversion ratio
International Journal of Circuit Theory and Applications ( IF 1.581 ) Pub Date : 2020-12-30 , DOI: 10.1002/cta.2930
Hossein Shayeghi; Saeed Pourjafar; Seyed Majid Hashemzadeh; Frede Blaabjerg

This work proposes a kind of DC–DC topology with a higher voltage conversion ratio. The suggested converter utilizes a coupled inductor and a voltage multiplier cell to enhance the voltage conversion ratio. The voltage multiplier cell has the feature of the clamping circuit, which can decrease the maximum voltage of the semiconductors elements. In the presented structure, only one lower ON‐state resistance (RDSON) power switch is utilized that makes the control circuit to be simple. The proposed converter has soft‐switching features such as zero‐current switching (ZCS) and zero voltage switching (ZVS) that lead to decrease the diodes reverse recovery losses and increase the efficiency. Besides, the ripple value of the input current is lower than the other similar works. The high efficiency and low input current ripple make the suggested converter suitable for photovoltaic (PV) applications. In order to approve the technical analysis of the recommended structure, technical investigations and comparison study with some similar structures are carried out. Finally, for demonstrating the advantages of the presented structure, a laboratory circuit is built with 12‐V DC source voltage, 120‐V load voltage, and power rate of 100 W in 50‐kHz operation frequency.

中文翻译:

具有高电压转换比的高效软开关DC-DC转换器

这项工作提出了一种具有较高电压转换比的DC-DC拓扑。建议的转换器利用耦合的电感器和电压倍增器单元来提高电压转换率。电压倍增器单元具有钳位电路的功能,可以降低半导体元件的最大电压。在提出的结构中,只有一个较低的导通状态电阻(R DS - ON)利用电源开关,使控制电路简单。拟议的转换器具有软开关功能,例如零电流开关(ZCS)和零电压开关(ZVS),可减少二极管的反向恢复损耗并提高效率。此外,输入电流的纹波值低于其他类似作品。高效率和低输入电流纹波使该转换器适合光伏(PV)应用。为了批准推荐结构的技术分析,进行了一些相似结构的技术研究和比较研究。最后,为了证明所提出结构的优势,建立了一个实验室电路,该电路具有12V的直流电源电压,120V的负载电压以及在50kHz的工作频率下的100 W功率。
更新日期:2021-02-21
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