伴随世界工业经济的快速发展以及环境保护问题的日趋加重,对新型清洁能源的开发和高效利用势在必行。新能源发电系统中光伏、燃料电池属于低压可再生能源,单块电池板的输出电压无法满足并网逆变器的直流侧电压要求。因此,高增益高效率DC-DC升压变换器成为新能源发电系统中的重要组成部分。同时为了增加光伏电池的使用寿命和提高整个系统的稳定性,具有低输入电流纹波的高增益DC-DC变换器有很大的研究意义。传统Boost电路由于受寄生参数的影响难以获得较高的电压增益,电路结构中引入耦合电感是一种有效提高变换器升压能力的方法。本文通过对比分析不同提高升压能力的方法和结构,提出了一种输入并联输出串联耦合电感高增益DC-DC升压变换器结构。其输入侧两个耦合电感的原边绕组采用并联的连接方式可以有效降低两个开关管的电流应力,进而减小了开关管上的导通损耗。同时两相开关管驱动采用交错控制使两个原边上的电流互补,因此可以得到较低的输入电流纹波。电路输出侧通过耦合电感串联的副边绕组与开关电容组成的倍压单元进一步提高变换器的升压能力,漏感上的能量被嵌位电路吸收然后释放到输出侧,同时也降低了开关管的电压应力。为了进一步降低功率器件的电压应力,本文又提出了一种具有低电压应力的耦合电感高增益DC-DC变换器结构。由于变换器输出电压分布在多个输出电容上,因此所提变换器具有高电压增益和低输入电流纹波的同时进一步降低功率二极管的电压应力,可以通过选择低耐压值高性能器件提高变换器的效率。由于耦合电感漏感的作用,两个开关管可以实现零电流开通(Zero-Current-Switching,ZCS),大大降低了开关损耗,同时输出二极管反向恢复问题被有效地抑制。论文详细分析了所提的两个高增益DC-DC变换器的工作原理和稳态性能并对其进行初步仿真验证。采用状态空间平均法对转换器进行小信号建模分析以及设计合适的闭环补偿控制器提高变换器的稳定性和动态响应。最后,进行硬件电路的设计和以STM320F2812为主控制器的软件编写,搭建实验平台验证验证理论分析的正确性。