光伏发电具有输出电压低、电流大的特点,难以满足后级装置更高的电压等级,需增加一级DC-DC变换装置进行升压,考虑到用于光伏升压的变换器需要更高的电压增益来满足电压需求和连续的输入电流来保证电池寿命,故研究人员一直致力于研究新型的高增益拓扑。本文在传统Boost变换器的基础上进行改造,提出了一族改进型的具有零纹波输出的Boost变换器。首先,给出了DC-DC变换器的分类,整理了现有非隔离变换器倍压技术的种类,并结合传统Boost变换器,分析了耦合电感倍压技术的原理,总结了基于耦合电感倍压技术的拓扑融合思想和构建方案。然后,基于上述思想,在传统Boost变换器的基础上,通过组合电容-电感-二极管单元,得到一种具有零电流纹波输出的Boost变换器,该变换器由于输出端辅助电感的存在,实现了零电流纹波的输出特性。在此基础上,引入耦合电感倍压技术,将不同的耦合电感副边倍压单元集成至零电流纹波输出的Boost变换器中,然后通过改变倍压单元的连接节点,将倍压单元结构融合至零电流纹波输出的Boost变换器拓扑结构中,实现更高的电压增益。同时,无需额外辅助电路,拓扑原电容-二极管结构便可实现无源钳位吸收,开关管不会产生漏感引起的电压尖峰,此外开关器件均具有软开关特性,从而降低了成本和传导损耗。之后,继续增添一组电容-二极管倍压单元,形成了具有两组倍压结构的新型变换器,该变换器保留了原变换器输出电流连续、零纹波的特性,且在电压增益方面更有优势,功率器件更低的电压应力和损耗可以进一步节约成本,变换器的整体性能得以提升。其次,分析了所提变换器的工作原理和性能,详细阐述了变换器实验参数的设计准则,并从电压增益、元件数量、电压应力等方面将所提变换器与不同技术路线的变换器方案进行了比较。最后,对变换器进行仿真控制,并搭建了原型电路。针对样机系统的整体结构进行了详细的设计和说明,包括隔离采样电路、隔离驱动电路以及控制系统。利用PSIM和MATLAB进行联合仿真,对比了开环和闭环状态下的输出电压波形,证明了在PID闭环控制下,变换器输出电压可以更快趋近稳定值,且具有更小的输出脉动。提供了实验装置和原型电路图,对理论分析进行了验证。文章有图77幅,表6个,参考文献56篇。