1 引言
Boost变换电路是非隔离式变换器最基本、最常用的电路之一。它的基本功能是升压。因此，升压比（Vo：输出电压，Vin：输入电压）是Boost变换器的一个重要参数。理论上，单个Boost变换器的升压比（增益）：
(1)
其中，D是开关器件工作的占空比。
在理想情况下，由上式可知，M可以达到无穷大。但由于受电路参数、开关器件等影响，实际工作中的Boost变换器最大增益不超过4.7[1]。笔者曾通过多种努力，在连续状态下单个Boost变换最大增益也只能达到5[2]。随着技术的发展，对单个Boost变换的增益提出了更高的要求，比如：太阳能电池（18V~24V）与电力并网运行、电动汽车电池升压等都在中小功率范围内研究更高增益比的Boost变换器。
文献[3]提出了一种带耦合变压器（变比为1∶n）的Boost变换电路，理论上推算：
(2)
我们也通过仿真、反复实验，也没有使M超过7.5。
文献[4]提出了一种交错并联Boost软开关电路，该电路通过两路电感耦合形成零电压开通软开关，并且：
(3)
但D<0.5，没有解决提高M的问题。
文献[5-7]提出两电感带隔离变压器的Boost变换器。在此基础上，文献[8]提出了一种带有辅助变压器的两开关管倍压整流的高增益比的Boost变换器，它的升压比可达。特别需要指出的是，D是指两开关管的同时导通时间与二分之一周期( )之比。
结合上述电路，我们提出一种带耦合电感的双开关管高增益倍数的Boost变换器。本文主要给出电路结构、控制波形、主要参数分析及仿真结果。
2 电路结构及工作过程分析
2.1 电路结构及工作波形
图1(a)是所提出的功率电路的拓扑结构，图1(b)是驱动波形及主要工作波形。
根据图1(b)中的定义，占空比，Ton是指两开关管Vg1、Vg2的同时导通时间。D1是指一周期内开关管Vg1、Vg2的导通比。其中。
2.2 工作过程分析
在分析之前，先做以下几点假设：
1)电路中所有的元器件都是理想的；
2) L1=L2=L；
3) L1，L2的耦合系数的变化范围为-1~1：
4)电路工作在连续状态。
(1)工作状态1（t0~t1）
t0时刻，Vg1导通，Vg2导通，等效电路见2(a)。电感L1，L2同时储存能量，电感电流iL1、iL2以相同的速率增加。此时，由于整流二极管VD1、VD2反偏，由电容CF1、CF2持续向负载提供能量，VCF1、VCF2缓慢下降，输出电压Vo(Vo=VCF1+VCF2)也缓慢下降。
(2)工作状态2(t1~t2)
t1时刻，Vg2关断，Vg1仍保持开通，电路进入第二阶段，等效电路见图2(b)。此时，储存在L2中的能量通过VD1向CF1充电，由于电流iL2流向电容CF1，则VCF1开始增加；同时由于电感L1、L2的耦合作用，电流iL1也开始减小。也就是说，在这个阶段，储存在电感L1、L2的能量同时向电容CF1充电。电容CF2继续向负载供电，电压VCF2缓慢下降。t2时刻，Vg2再次开通，该过程结束。
(3)工作状态3(t2~t3)
工作状态(3)的等效电路与(1)相同，这里不再赘述。
(4)工作状态4(t3~t4)
t3时刻，Vg1关断，Vg2继续保持开通，电路进入第四阶段，等效电路见图2(c)。此时，储存在电感L1、L2的能量同时向电容CF2充电。由于电流iL1流向电容CF2则VCF2开始增加；在这个阶段，电容CF1继续向负载供电，电压VCF1缓慢下降。
3 电路的主要参数分析
3.1 等效电感
图1(a)电路中，电感L1、L2两端的电压

(4)

如果V1和V2的关系可以找得到的话，根据式(4)可得出1的表达式为：
(5)
假设：
       
(6)
根据上节分析，当电路工作在稳态时，在一个周期内，电路有四种工作状态，由图1(a)中的假设方向，在这四个状态中，V1、V2的电压值见图1(b)，即

(7)

由一个周期内电感的伏秒平衡关系可得：。
则：
 (8)
其中，
将式(6)、(7)、(8)代人式(5)得：

(9)

式中

(10)

或K=0。所以当时，Leq3<L，这时电流的纹波要比没有耦合电感时的纹波要大一些。假设D1max=0.9，则K1，2=-0.06，-17.94。则当K=-0.06时，Leq3取得极大值。当时，使得Leq3<L。
由上节分析可知，输出电压要想取得进一步的提高，须使等效电感 Leq2<0，即，此时两个电感同时储能同时释放能量，可以使得开关管的占空比最大达到0.9。而当时，等效电感Leq3<L，电流纹波比无耦合电感时的纹波要大一些，此时耦合系数的数值越大，电流纹波越大。可见，提高电压增益比与减小电流纹波不可兼得。因此，选择合适的耦合系数K，可以达到升压和尽可能减小电流纹波的效果。
4 仿真结果
本仿真的对象：将军用通信与电瓶电源(12V)升压到220V，通过逆变器变为220V的正负方波，供给照明灯及测试仪器用电。参数如下：
输入电压：10~15V；输出电压：220V(方波)／50Hz；输出电阻：RL=30Ω
仿真的系统框图如下图4所示。
图(5)~(7)是对上述框图的仿真波形。其中图(5)是Boost变换器的输出电压（D=0.8），图(6)为负载RL两端的电压波形。图7(a)、(b)分别为耦合系数K=-0.2时流过电感L1和L2的电流iL1、iL2，图7(c)、(d)分别为耦合系数K=-0.8时流过电感L1和L2的电流iL1、iL2。