随着化石能源的不断消耗,世界各国对清洁能源越来越重视。以光伏、燃料电池为代表的新型能源得到了大力发展。在新能源应用场合中,光伏发电系统、电动汽车供电系统等都需要高增益、高效率的直流变换器。因此,在开关电源研究领域,高电压增益、高功率密度、高效率的直流变换器一直是研究热点。Sepic DC-DC拓扑是升降压型直流变换器,具有输入电流连续的特点,进一步提高其电压增益,使其应用于更多的直流变换高电压增益场合,具有现实意义。本文在分析Sepic变换器拓扑的基础上,利用拓扑组合技术,对Sepic变换器进行输入端并联、输出端串联,得到了基本组合拓扑结构的Sepic变换器。在此基础上,引入电容-二极管组合倍压单元（C-D倍压单元）,获得了带有C-D倍压单元的组合Sepic变换器,该变换器的电压增益为Sepic变换器的（1+1/D）倍。为了使带有C-D倍压单元的组合Sepic变换器电压增益进一步提高,在此拓扑结构中采用了磁耦合倍压技术,即将耦合电感引入到带有C-D倍压单元的组合Sepic变换器中,从而获得了一种具有更高电压增益的耦合电感倍压组合Sepic变换器。通过对耦合电感倍压组合Sepic变换器进行电路模态分析和工作性能分析,获得了变换器电压增益表达式和开关管的电压应力;分析表明,该变换器可以通过设计耦合电感的电压比n进一步提高电压增益;在采用全耦合电感的情况下,其电压增益是带有C-D倍压单元的组合Sepic变换器的[1+n/（1-D）]倍。同时,此拓扑中的C-D倍压单元又起到了无源钳位作用,可以吸收耦合电感的漏感能量。为了减小变换器的输入电感纹波,将变换器中的两个独立电感进行了磁集成,通过电路模态分析表明,磁集成并不改变变换器的电压增益;通过电流纹波分析表明,在两个集成电感的电感量相同且集成耦合度为1的情况下,电感中的电流纹波比非集成情况下减小了一半。为了进一步减小磁件体积和重量,提高变换器功率密度,将耦合电感倍压单元与磁集成单元进行了解耦集成,即通过一副“EI”磁芯实现4个电感绕组的集成,解耦集成后样机体积减少了近40%。通过电路仿真和实验测试验证了理论分析的正确性。样机测试表明,磁集成耦合电感倍压组合Sepic变换器的开关管电压应力与Sepic变换器相同,但其输入电感电流纹波减小了一半,并且在较宽的负载范围内具有超过93%的效率。该论文有图64幅,表3个,参考文献68篇。