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一种基于宽禁带器件和纳米晶变压器磁芯的双有源桥变换器高频振荡分析、设计与优化方法
A Novel Analysis, Design, and Optimal Methodology of High-Frequency Oscillation for Dual Active Bridge Converters With WBG Switching Devices and Nanocrystalline Transformer Cores
| 作者 | Bin Cui · Hongliang Shi · Qianhao Sun · Xueteng Tang · Lucheng Hong · Biao Zhao |
| 期刊 | IEEE Transactions on Power Electronics |
| 出版日期 | 2021年7月 |
| 技术分类 | 拓扑与电路 |
| 技术标签 | DAB 双向DC-DC 宽禁带半导体 储能变流器PCS |
| 相关度评分 | ★★★★★ 5.0 / 5.0 |
| 关键词 | 双有源桥（DAB） 高频振荡 WBG开关器件 纳米晶变压器 杂散电容 电力电子 变换器设计 |
语言:
中文摘要
随着宽禁带（WBG）器件和先进磁芯材料的应用，双有源桥（DAB）变换器中高dv/dt与变压器寄生参数引起的高频振荡（HFO）成为设计难点。本文提出了一种针对DAB变换器HFO的综合分析、设计及优化方法，旨在提升系统电磁兼容性与运行效率。
English Abstract
With the fast development of advanced switches and magnetic cores, high-frequency oscillation (HFO) caused by high dv/dt of fast switching devices and stray capacitances of transformer in dual active bridge (DAB) presents a significantly challenge. In this article, a comprehensive analysis, design, and optimal methodology of HFO for DAB with wideband gap (WBG) switching devices and nanocrystalline...
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SunView 深度解读
该研究直接服务于阳光电源的核心储能业务。DAB变换器是PowerTitan、PowerStack等储能变流器（PCS）中DC-DC级的主流拓扑。随着SiC等宽禁带器件在PCS中的普及，高频振荡问题不仅影响EMI性能，还可能导致器件过压击穿。本文提出的优化方法可直接指导研发团队在PCS设计阶段抑制寄生振荡，提升功率密度与可靠性。建议在下一代高压储能系统开发中，结合纳米晶磁芯特性与该优化方法，进一步优化磁性元件设计，降低损耗并提升系统整体效率。