文 献 综 述

一.课题研究背景及意义

随着社会的现代化发展，能源日益紧缺，解决能源危机问题已经是迫在眉睫。而太阳能，风能，燃料电池等新兴电能来源也在得到越来越多的关注与发展，新能源技术已从进入人们视野迅速转变为融入社会日常生活。而以双管Buck-Boost技术为代表的一系列新型开关技术正广泛应用于这些新兴能源技术之中^[1]。Buck-Boost型变换器是一种典型的DC-DC变换器，有着电路结构简单，调压范围宽，电压稳定等优点，同时结合了Buck电路与Boost电路，是日常最为常用的直流变换器^[2]。然而随着能源技术的日益发.传统的Buck-Boost电路由于驱动电路复杂，易受电磁干扰，输出纹波大等局限性而不能完全满足现在的电能电源发展^[3]。对现有的东西进行改进以使其适应新的发展是一非常不错的选择。正是在这样的背景下，本文深入分析传统Buck-Boost的优缺点，并分析模拟一些可行的方法以期改善其局限性。

二.国内外现状

Buck-Boost变换器作为一种典型开关电路，广泛应用于各种电机，电气设备与电子仪器中，对于提高用电效率，灵活性，优化设备方案起着重要作用^[4]。随着现代化社会生活生产越来越离不开电，这一变换器也在逐渐扮演起电气设备中的一大重要角色。由于Buck-Boost变换器的广泛应用，有着很多种变体，而其基本的电路拓扑包含了控制电路，储能用电感，反向二极管和滤波稳压用电容^[5]。可以说Buck-Boost电路很好的融合了Buck电路与Boost电路的优点，大到新能源电机的并网，如风电机，光伏发电等^[6]，小到路边路灯的排布，日常电器中使用的LED灯电路中都能看到他的身影^[7]。随着社会经济发展，全球化的推进，社会对于电能稳定性可靠性的要求越来越高，企业对于电力设备能效性的需求不断提高，而日常生活中人们也在不断地追求着电力设施的智能化^[8]。因此，作为被广泛应用的开关电路，现代电源技术的重要组成部分，Buck-Boost电路也需要与时俱进，不断创新，在原来的基础上融入一些新的思想与技术，提高其可靠性与灵活性^[9]，这样我国的电力技术才能更具有世界范围的技术竞争力。而其实本身对于这一电源技术，也存在着很多先天性的缺点，如为了达到同样的输出，Buck-Boost电路所需的电压电流之积较大，对于滤波电容要求高损耗大，较容易产生谐波，工作环境要求高等^[10]。换而言之就是相对于其他一些诸如Buck电路Boost电路效率较低，经济成本较高。而往往这也正是能成为这一电源技术的重大突破点，从而降低经济成本，提高性能，从而提高了市场竞争力。因此许多控制原理，技术方法都被广泛应用到这一课题研究中^[11]。

Lee, C.Q.和Nguyen, V.^[12]提出了在buck-boost所在的系统中加入电流前馈以使变换器的输出更为平滑稳定。

Nakajima, A.^[13]发现现有的高功率因数变换器（降压和降压-升压转换器）虽然有无下限的输出电压控制范围和没有浪涌电流的输入电流等优点。但为了解决低阶谐波电流经济成本太高，因此作者提出PSM（脉冲空间调制），为解决低阶谐波电流提供了可行的方法。

廖志凌^[14]针对现在热门的风光联合供电系统中现有的双输入直流变换器不能很好地满足系统灵活性和稳定性，而推演提出了一种新型双输入Buck-Boost直流变换器，由传统的三电平Buck-Boost直流变换器中的两输入分呀电容改为两个直流输入源，并在电路中增加一个中间储能电感变换而来。

陶良慧^[15]将两个完全相同的buck-boost变换器输入并联输出串联构成一个DC/AC逆变器，逆变器实现了单级功率变换，双向功率流，与传统的两级式逆变器相比，具有拓扑结构简单，同时工作的开关元件少，功率密度大，变换效率高的优点。