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三电平已不足够：交流/直流应用中多电平变换器的缩放定律
Three Levels Are Not Enough: Scaling Laws for Multilevel Converters in AC/DC Applications
| 作者 | Jon Azurza Anderson · Grayson Zulauf · Panteleimon Papamanolis · Simon Hobi · Spasoje Miric · Johann W. Kolar |
| 期刊 | IEEE Transactions on Power Electronics |
| 出版日期 | 2021年4月 |
| 技术分类 | 拓扑与电路 |
| 技术标签 | 三电平 多电平 单相逆变器 功率模块 |
| 相关度评分 | ★★★★ 4.0 / 5.0 |
| 关键词 | 多电平变换器 比例定律 单相逆变器 整流器 功率密度 效率 AC/DC 应用 |
语言:
中文摘要
本文探讨了230 Vrms交流/400 V直流应用中单相逆变器与整流器的拓扑选择。虽然两电平拓扑在特定场景下效率极高，但随着功率密度与性能要求的提升，研究指出三电平拓扑已难以满足需求，并提出了多电平变换器的缩放定律，为高性能变换器设计提供了理论依据。
English Abstract
Single-phase inverters and rectifiers in 230 Vrms applications, with a dc-side voltage of 400 V, achieve ultrahigh efficiency with a simple two-level topology. These single-phase designs typically utilize a line-frequency unfolder stage, which has very low losses and essentially doubles the peak-to-peak voltage that can be generated on the ac side for a given dc-link voltage. For certain applicati...
S
SunView 深度解读
该研究探讨的拓扑缩放定律对阳光电源的户用光伏逆变器及小型储能PCS设计具有重要参考价值。随着户用市场对高功率密度和高效率的追求，传统的两电平或三电平拓扑可能面临瓶颈。建议研发团队关注文中提到的多电平拓扑演进，评估其在提升iSolarCloud智能运维平台下设备效率的潜力，特别是在优化单相组串式逆变器体积与散热性能方面，可作为下一代高频化、小型化产品设计的技术储备。