高增益升压DC-DC变换器在工业中的应用非常广泛,如在新能源发电系统、高压气体放电灯、不间断电源和电动汽车中。但实际中由于系统固有的稳定性问题,Boost变换器的升压能力是非常有限的,因此迫切需要开发新型高增益升压变换器。阻抗源网络是一种由电感、电容和二极管组成的无源网络,它具有良好的升压特性,且可以应用于DC-AC、DC-DC、AC-AC和AC-DC功率变换中。故本文将阻抗源网络应用于DC-DC功率变换中,研究并提出了一系列高增益阻抗源升压变换器,总结了拓扑的构造思路及衍生方法。本文所做的工作具体如下:1.本文首先介绍了阻抗源变换器的研究现状,对几种基本的阻抗源网络(Z源网络、准Z源网络、开关电感型Z源网络)进行了简要地介绍,分析了阻抗源网络的升压机理和结构特点,总结了基本阻抗源网络的优缺点,为新型阻抗源升压变换器的构造提供了基础和方向。2.针对现有阻抗源网络的一些缺陷,如低增益、高电压应力、存在启动冲击电流等,本文将几种基本的阻抗源网络组合在一起,取其优点,提出了一类混合型阻抗源网络,并将其应用于DC-DC变换器中,并构造了一类混合型阻抗源升压变换器族。该类变换器可有效提高电压增益,只需要较小的占空比就可获得理想的升压比,非常适合于新能源发电系统。此外,该类变换器的构造方法简单、直接,为新型阻抗源网络和高增益升压变换器的构造提供了新的思路。3.在传统阻抗源变换器中,阻抗源网络一般位于输入电源和输出负载之间,故本文调整阻抗源网络、输入和输出的位置,研究其处于不同位置时对变换器的影响,得到了一系列共地阻抗源升压变换器。第一类是改变输出负载的位置,将输出负载置于输入电源和阻抗源网络之间,使输入与输出共地,与原拓扑相比,该类拓扑的升压能力得到了增强,且开关和二极管的电压应力得到了减小。第二类是改变输入电源的位置,将输入电源置于阻抗源网络和输出之间,使输入与输出共地,该类拓扑不能改善电压增益,但可以有效降低电容的电压应力。这两类变换器结构简单、电压增益高、元件应力低,具有良好的实用性。4.在实验室搭建了所提变换器的实物样机,进行了仿真与实验验证,仿真与实验结果、理论分析一致,证实了所提变换器的可行性和正确性。最后,本文对阻抗源升压变换器的研究和应用进行了总结和展望。本文的创新之处在于对几种基本的阻抗源网络进行组合,提出了一类混合型阻抗源网络及阻抗源升压变换器,还对传统阻抗源变换器的拓扑结构进行了改进,提出了一系列共地阻抗源升压变换器,得到了一系列新的拓扑构造思路。