随着全球的飞速发展,各行各业对化石能源消耗面临着急剧增长且供求紧张的现状,按照传统的方法去利用能源已经不能满足人们的需求。在过去几年里,各种生态环境问题已经逐渐席卷到世界各国。光伏发电和风能发电已经成为各个学者研究的热点。本文基于这个研究热点,探索DC-DC变换器在将太阳能和风能转化成电能,并入电网过程中担当的任务。本文首先对对比研究了传统的Boost和Zeta升压变换器,在研究的时候发现这两个变换器前级的开关管-电感结构担当的功能相同。因此提出将这两个变换器进行组合,省略重复的结构,这样在节省元件同时,可以使电压增益得到进一步的提高。形成了组合Boost-Zeta变换器。以将新提出的变换器中两个电感进行磁集成,然后分析了变换器的工作原理,给出了变换器的具体参数,对电感的电流纹波进行分析,给出了耦合电感设计准则。发现新提出的变换器具有高电压增益和低电流纹波优点。继续对变换器进一步研究,结合开关电感和开关电容的思想,将新提出的变换器与“LCL”单元进行组合,形成了高增益组合Boost-Zeta变换器。同样为了减小变换器的电感电流纹波,将新提出的变换器中的三个电感进行磁集成,形成了高增益磁集组合Boost-Zeta变换器。分析了变换器的工作原理,给出了变换器的各项性能参数,对三电感磁集成方案进行了设计。然后,对本文所提的变换器进行了详细的比较。分析了各个变换器的优缺点。最后对本文新提出的变换器的磁件进行了设计,并对高增益磁集成组合Boost-Zeta变换器进行控制设计,采用DSPF28335为控制核心,设计出了采样电路和驱动电路,并对输出电压进行PID调节,工作周期一定的情况下,通过控制PWM波形的占空比来控制输出电压的稳定性。然后通过PSIM仿真对变换器进行仿真验证理论的正确性。最后制作实验样机对理论分析进行验证,实验中采集了两种变换器的电感电流波形、输出电压波形主要开关管电压应力波形,验证了电路分析和磁件设计正确性。该论文有图53幅,表2个,参考文献53篇。