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通过能量回收缓冲电路和死区时间优化实现超结5kW DC-DC变换器功率级效率超过99%
Achieving Efficiencies Exceeding 99% in a Super-Junction 5-kW DC–DC Converter Power Stage Through the Use of an Energy Recovery Snubber and Dead-Time Optimization
| 作者 | Andrew N. Hopkins · Plamen Proynov · Neville McNeill · Bernard H. Stark · Phil H. Mellor |
| 期刊 | IEEE Transactions on Power Electronics |
| 出版日期 | 2018年9月 |
| 技术分类 | 拓扑与电路 |
| 技术标签 | DC-DC变换器 双向DC-DC 功率模块 |
| 相关度评分 | ★★★★★ 5.0 / 5.0 |
| 关键词 | 超结 MOSFET DC-DC 变换器 能量回馈缓冲电路 死区时间优化 功率级 双向变换器 开关损耗 |
语言:
中文摘要
本文介绍了一种基于超结（SJ）MOSFET的5kW双向DC-DC变换器功率级，工作电压为400V。SJ MOSFET具有低导通电阻和低开关损耗的优势，但其体二极管的反向恢复特性会影响电压源变换器的性能。本文通过引入能量回收缓冲电路和优化死区时间，有效提升了变换效率，使其超过99%。
English Abstract
A highly efficient 5-kW bidirectional dc-dc converter power stage operating from a 400-V supply implementing super-junction (SJ) metal-oxide-semiconductor field-effect transistor (MOSFETs) is presented. SJ MOSFETs have low on-state resistances and low switching losses. However, their application in voltage-source converters can be compromised by the reverse recovery behavior of their intrinsic dio...
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SunView 深度解读
该研究对阳光电源的户用光伏逆变器及储能系统（如ST系列PCS）具有极高的参考价值。在户用储能和组串式逆变器中，DC-DC变换器的效率直接决定了系统的整体能效和散热设计难度。文中提出的能量回收缓冲电路和死区时间优化策略，能够有效降低SJ MOSFET在高频切换下的损耗，有助于进一步缩小产品体积并提升功率密度。建议研发团队在下一代高效率户用储能变流器设计中，评估该缓冲电路在降低电磁干扰（EMI）及提升轻载效率方面的实际表现。