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面向电动航空应用的氮化镓基交错式九电平飞跨电容多电平逆变器设计
Design of a GaN-Based Interleaved Nine-Level Flying Capacitor Multilevel Inverter for Electric Aircraft Applications
| 作者 | Tomas Modeer · Nathan Pallo · Thomas Foulkes · Christopher B. Barth · Robert Carl Nikolai Pilawa-Podgurski |
| 期刊 | IEEE Transactions on Power Electronics |
| 出版日期 | 2020年11月 |
| 技术分类 | 拓扑与电路 |
| 技术标签 | GaN器件 多电平 单相逆变器 功率模块 |
| 相关度评分 | ★★★ 3.0 / 5.0 |
| 关键词 | 飞跨电容多电平逆变器 FCML GaN 多电平逆变器 功率密度 交错设计 电动飞机 |
语言:
中文摘要
本文提出了一种用于电动航空的交错式九电平飞跨电容多电平逆变器(FCML)。通过采用氮化镓(GaN)器件,该设计在严格的尺寸和重量限制下实现了高功率密度。文章详细介绍了两个单相九电平FCML模块的交错设计与实现方案。
English Abstract
Multilevel inverters such as the flying capacitor multilevel inverter (FCML) hold large potential benefit in applications where the size and weight of the inverter is constrained. This article presents the design and implementation of an inverter module that incorporates two individual nine-level FCML single-phase inverters in an interleaved design. Each inverter utilizes GaN field-effect transist...
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SunView 深度解读
该研究展示了高电平数(九电平)与宽禁带半导体(GaN)结合在提升功率密度方面的巨大潜力。对于阳光电源而言,虽然目前核心业务聚焦于地面光伏与储能,但随着户用及工商业逆变器对体积、重量及效率要求的不断提高,多电平拓扑结合GaN器件的技术路径具有重要的前瞻参考价值。建议研发团队关注该拓扑在超高功率密度组串式逆变器或小型化储能PCS中的应用潜力,特别是在降低被动元件体积和提升开关频率方面的技术积累,以应对未来极致轻量化产品的市场需求。