随着科学技术的发展，直流电的使用已经越发普遍。为适应全球电能消费结构的转变，光伏、燃料电池等清洁能源的研发已经成为世界各国的热点话题。针对光伏、燃料电池输出电压等级低的问题，研究具有高效率、高功率密度以及结构简单的高增益直流变换器成为新能源行业研究的重点。
　　本文在分析归纳高增益直流变换器的升压技术基础上，融合各种技术的优点，提出一种新型耦合电感高增益直流变换器(Fibonacci Switch Capacitor-Y Sources DC/DC Converter——FSCYS)。该变换器的设计基于提前预设相应的性能指标，然后通过融入各种升压技术，逐步实现变换器的相应性能。和同类变换器拓扑相比，FSCYS变换器具有以下的优势：1、输入电流连续，启动瞬间不会对后级产生冲击电流。2、增益调节灵活，三耦合绕组的加入相当于有三个自由度来调节电压增益。3、高升压因子，变换器升压因子的表达式中含有不同耦合绕组匝数比的分式，可以通过合理的调节匝数比实现高电压增益。4、变换器的无源箝位回路不仅能够吸收漏感能量，而且还可以遏制开关管上的电压尖峰。5、器件数量少，相比于其他高增益耦合电感变换器，二极管和电容的数量相对较少。
　　文章详细讨论了FSCYS变换器连续导通(CCM)状态和不连续导通(DCM)状态两种电路运行过程，并推导出变换器运行在临界导通状态(BCM)时的参数条件。推算了电路在理想工作状态下的升压因子和各个元件的电压电流应力。分析了FSCYS变换器在寄身参数影响下的效率，并通过控制变量法分析出对变换器效率影响最大的寄身参数。分析了漏感对电路升压因子和效率的影响，为FSCYS变换器的电路参数设计提供理论依据。论文对比了PID和滑模两种控制方式。针对PID控制建模复杂，动态响应差以及鲁棒性较弱很难适应高阶变换器的特点，文章决定采用滑模变结构控制来改进其不足。仿真和实验表明：滑模变结构控制以其简单的建模方式、超快的动态响应和较强的鲁棒性等特点非常适合高阶直流变换器的闭环控制。文章利用Matlab/Simulink软件仿真对比了两种控制方式在输入电压和负载扰动下的动态性能。
　　最后通过实验验证了所提FSCYS变换器的理论分析，在实验室环境下设计并搭建了200W实验样机。开环样机测试结果证实了稳态理论分析的准确性，同时闭环样机测试结果验证了滑模变结构控制在高阶直流变换器控制上的可行性。