飞线电容器的选型
飞线电容提供的电压在此拓扑中起着关键作用。为了保持电容器上的低电压纹波，需要合适的电容器尺寸。为了确定所需的电容，需要考虑开关频率和允许的电压纹波。电容的大小可以计算为：
CFC=我pe一个kΔUFC?2fSW
其中 是允许的电压纹波， 是电流， 是晶体管的开关频率。
电容器电压的平衡
为了适当地作飞线电容器，电压必须为输出电压的一半。为了实现这一目标，必须始终对其进行监管。这可以通过更改作模式来完成。从表 1 中可以看出，模式 1 和模式 4 对飞线电容没有影响，因此必须使用模式 2 和模式 3 进行调节。调节状态图如图 1 所示。
模式晶体管电感电流FC 电压直流母线电压
| 模式 | 晶体管 | 电感电流 | FC 电压 | 直流母线电压 |
| T25 | T27 | D<0.5 | D>0.5 |
| 模式 1 | 离 | 离 | 降低 | - | - | 增加 |
| 模式 2 | 离 | 上 | 增加 | 降低 | 增加 | 降低 |
| 模式 3 | 上 | 离 | 增加 | 降低 | 降低 | 增加 |
| 模式 4 | 上 | 上 | - | 增加 | - | 降低 |
图 1：飞线电容调节
所需的模式取决于占空比。如果≤ 0.5，则作如下：
…→ 模式 1 → 模式 2 → 模式 1 → 模式 3 → ...
如果飞线电容电压超过设定值，则可以修改作以降低电压：
…→ 模式 1 → 模式 3 → 模式 1 → 模式 3 → ...
如果飞线电容电压小于设定值：
…→ 模式 1 → 模式 2 → 模式 1 → 模式 2 → ...
在 ≥ 0.5 的情况下，所需的修改将是相同的，只会使用模式 4 而不是模式 1：
…→ 模式 4 → 模式 3 → 模式 4 → 模式 3 → ...
降低电压
…→ 模式 4 → 模式 2 → 模式 4 → 模式 2 → ...
增加电压
飞跨电容的预充电
在没有控制信号时（例如：启动期间）保护飞跨电容器升压器的方法。当晶体管的所有控制信号都较低时，无法调节飞线电容电压。在该作中，需要额外的努力来保持飞线电容电压处于安全侧。未能消除半导体上的过电压可能会导致系统出现致命错误。当所有晶体管都关闭时，有两种工作模式：1） 当施加输入且输出与输入相等时（例如：启动），以及 2） 当输入为零且输出不为零时。例如，当一个字符串未连接到电路而其他 booster 正在工作时，就会发生这种情况。在这两种情况下，飞线电容的电压为零，并且两个晶体管的电压共享没有定义。为了将半导体的电压水平保持在击穿电压以下，必须使用额外的平衡。
在启动过程中，电流流过两个二极管并为输出电容充电。在这种情况下，输出电压等于输入电压，而飞线电容电压为零。这对下部开关来说是危险的。为了消除这个问题，必须添加另一个电流路径，其中电流也可以为飞线电容器充电。为此，可以使用二极管，其阴极必须连接到电容分压器，其中飞线电容器的下点被钳制在直流母线电压的一半处。这可以从图 2 中看出。
启动期间的附加电流路径
图 2：启动期间的额外电流路径
由于电容器的电压可以从以下表达式计算出来：$$V = \frac{O}{C}$$，并且 C 的电荷将相同输出1和 Cout2+ C燃料电池，飞线电容电压将如下所示： VFC=VOUTCout1Cout1+Cout2+CFC
其中 V外等于 V在（如果不考虑二极管的正向电压）。
当 Vin 为零时的额外二极管
图 3：Vin 为零时的附加二极管
如果 Cout1 和 Cout2 的电容相等，并且 CFC 的电容明显小于 Cout1 和 Cout2 的电容，则飞线电容的电压为输出的一半。
$$C = C_{out1} = C_{out2}， C_{FC} \ll C， V_{FC} \approx \frac{V_{in}}{2}$$当组串未使用且其他升压器工作时，输入电压为零，而输出电压为零。在这种情况下，必须添加另一个二极管来为飞线电容器充电。如图 3 所示，当前路径如下：
Cout2→Dh→CFC→D45→L→C我n 在这种情况下，飞线电容电压和输入电压之和可以计算如下：
Vfc我=VOUTCout2Cout1+Cout2+CFC×C我n
与上一个表达式一样，如果 Cout1 和 Cout2 相等，并且 CFC 和 Cin 与 Cout1 和 Cout2 相比可以忽略不计，则电压为输出电压的一半。
$$C = C_{out1} = C_{out2}， C_{FC} \times C_{in} \ll C， V_{fci} \approx \frac{V_{OUT}}{2}$$该电压在两个电容器上分配。如果 CFC 的电容比 Cin 电容小得多，则电容的电压低到可以认为为零，飞线电容的电压接近输出电压的一半。
可以通过关闭 T27 开关来改进此方法。在这种情况下，电压不被 Cin 和 CFC 电容器分压，电流路径如下： Cout2→Dh→CFC→T27 和飞电容电压：
VFC=VOUTCout2Cout1+Cout2+CFC
设计注意事项
在正常工作期间，T27 在关断时产生过压尖峰。如果 Df 导通以箝位此尖峰，则 T27 开关将加载 Df 的反向恢复。为避免 Df 箝位此过压尖峰，可以添加一个与 Df 串联的附加齐纳二极管 （Dz）。齐纳二极管的齐纳电压应高于关断尖峰。这可以从图 4 中看出。
附加的齐纳二极管
图 4：额外的齐纳二极管
如果飞跨电容的电压极高于$$\frac{V_{OUT}}{2}$$，电感上将出现额外的电流纹波。这种纹波会导致损耗和噪声增加。这种纹波也可以用这个齐纳二极管来调节。
如果 C 的电压燃料电池小于 C 的电压out2均衡电流将在 C 之间流动燃料电池和 Cout2导致 Cout1 和 C 之间不平衡out2.
这种不平衡可以通过限流电阻器 （Rf） 来减少，如图 5 所示。
限流电阻 In 为零
图 5：限流电阻 In 为零
结论
飞线电容升压器是一种适用于太阳能逆变器应用的高效、低成本解决方案。主要优点是倍频、较低的半导体电压、较低的电压和电流纹波、较低的开关损耗和低 EMI 辐射。飞线电容的尺寸明显小于相同额定功率的传统升压器拓扑中使用的所需直流母线电容。挑战在于调节飞线电容的电压，尤其是当所有晶体管都处于 OFF 状态时（即：在转换器打开之前）。平衡可以通过国家法规来实现。此外，基于三菱电机公司的附加二极管可以轻松解决预充电挑战。借助这些二极管，飞线电容升压器是其他升压器解决方案的经济高效替代方案，效率更高。
