现代工业社会的发展长期以来依赖化石燃料供能,但由于化石燃料具有不可再生特性以及燃烧使用会排放大量污染性气体,世界各国都在大力发展光伏发电技术。单个光伏发电模块输出电压较低,因此需要一种高增益、高效率的升压变换器提高输出电压,满足后级逆变器输入电压要求。双管升压直流-直流(DC-DC)变换器较传统Boost变换器具有高增益、低开关应力的优点,本文基于此对双管结构升压变换器展开研究。(1)根据国内外现有研究文献,对非隔离型升压DC-DC变换器进行综述,将升压DC-DC变换器拓扑结构分类归纳,总结了拓扑结构组合的思想,指出了电压增益、开关器件电压应力、电感平均电流和可拓展性等是决定变换器性能关键因素,也是新型升压变换器的研究重点。(2)分析了双管升压DC-DC变换器的工作原理,在连续导通模式和不连续导通模式下的能量传输过程,给出了临界模式的边界条件,计算不同模式下的电压增益表达。与传统Boost变换器对比电压增益、开关管电压应力、平均电感等特性,结果表明双管升压变换器开关电压应力小,增益性能小幅度提升,但存在输出二极管电压应力过大的缺点,通过仿真验证理论分析结果。(3)针对双管DC-DC升压变换器增益性能不足和输出二极管电压应力过大的缺点,应用拓扑结构组合的思想,引入开关电感单元代替普通单电感结构,构成带开关电感的双管升压变换器。对所提变换器工作原理和电路特性进行详细分析,并通过电路仿真进行验证。理论分析和电路仿真结果表明所提变换器能有效提高电压增益性能,并降低开关器件的电压应力。(4)对引入开关电感单元后续流二极管过多的缺点,用电容代替部分二极管,构成改进型开关电感双管升压变换器。在不增加元器件数量的情况下进一步提升性能。分析不同导通模式下的能量传输过程,给出临界模式的边界条件,与前述变换器性能进行对比,并通过仿真验证理论分析,结果表明改进开关电感双管升压变换器在电压增益和开关应力性能更优。应用状态空间平均法对改进型开关电感双管升压变换器进行建模,求出传递函数,根据传递函数设计闭环控制补偿网络,通过电路仿真验证了闭环控制系统的有效性。