近几个世纪以来,地球上不可再生资源的大量开发与采用,难以避免的对生态环境造成了不可估量的毁坏。随着人们环保意识的提升以及化石燃料的逐渐枯竭,新能源的开发与利用受到了越来越多的重视,众多专家学者投入到了新能源的开发和研究中。太阳能作为解决化石能源危机的可再生能源之一,在近些年来得到了大力发展,但对于光伏发电系统而言,受限于光伏电池的自身特性,其输出电压通常不超过50V,在并网过程中,较低的输出电压一般需要升高至380V-760V,由于寄生参数的影响,传统Boost升压变换器已经难以满足其高升压需求,另外考虑到实际应用中的系统经济性等因素,还要求变换器具有较高的工作效率。作为电力电子变换器的一个主要指标参数,开关频率对变换器的性能影响极大,在日益追求变换器更低的成本和更高的功率密度时,变换器就不得不升高其开关频率,然而开关频率提高之后会引发一系列问题:开关器件工作时的能量损失陡增,导致变换器转换效率的下降;作为衡量变换器功率密度的参数如重量和体积也会加大。为了解决上述问题,软开关技术在20世纪70年代被专家学者提出。在光伏发电的实际需求下,研究具有高增益、高效率的DC/DC变换器具有重要的应用价值和意义,已成为当前电力电子领域研究的热点。文章中归纳了现有的各种软开关方案,提出了一种无源缓冲电路,其由2个电容和1个二极管构成,通过电容和二极管的钳位作用,所有功率开关实现了零电压关断,开关关断损耗有效减少,变换器整体工作效率得以提升。通过电压倍增单元的协助,变换器可以实现高升压变换,并且升压增益比可以进行调节。通过理论分析和实验验证,所提方案具有高转换效率、低电压应力、高输入输出增益且可调等主要优点。本文总体研究内容作如下简介:首先,介绍论文的研究背景及选题意义,罗列出各种软开关的发展过程及其研究进展情况。其次,对变换器的工作原理进行了详尽分析,变换器各个工作模态也一一列出,同时,变换器的各项参数包括电压增益、开关器件的电压电流应力等进行推导计算。最后对含有n个电压倍增单元拓扑的各项参数进行推演计算,得出参数的一般通式。进而,对该方案进行了数学建模分析,设计出闭环控制系统。首先计算出电感、电容在每个工作模态下的等效方程,然后在一个开关周期内进行平均化,得到等效小信号交流模型,进而推导得到传递函数,并进行控制系统设计,最后通过仿真实验进行验证然后,进行了实验验证,首先对变换器的主要参数进行了计算,包括电感、开关管、二极管、电容的选型,然后结合硬件实验电路部分,得到仿真实验样机和硬件实验样机,随后进行了硬件实验,并将实验波形结果与理论分析结果两者进行对比论证。最后,选取了数个不同的无源缓冲电路方案,进行各项性能的比较及经济效益分析。同时,为了定量分析所提变换器的工作损耗及工作效率,得出更准确的分析结果,对含有无源缓冲电路和不含有无源缓冲电路变换器的各元件的工作损耗进行了计算。