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基于混合NPC-飞跨电容结构的SiC三电平双有源桥变换器无源电容电压平衡
Passive Capacitor Voltage Balancing of SiC-Based Three-Level Dual-Active-Bridge Converter Using Hybrid NPC-Flying Capacitor Structure
| 作者 | Hao Feng · Fei Teng · Oscar Andres Montes · M. A. Awal · Md Rashed Hassan Bipu · Iqbal Husain · Srdjan Lukic |
| 期刊 | IEEE Transactions on Power Electronics |
| 出版日期 | 2022年4月 |
| 技术分类 | 拓扑与电路 |
| 技术标签 | DAB SiC器件 三电平 双向DC-DC |
| 相关度评分 | ★★★★ 4.0 / 5.0 |
| 关键词 | 三电平DAB NPC 飞跨电容 无源电压平衡 SiC 固态变压器 双向功率流 |
语言:
中文摘要
三电平双有源桥（DAB）变换器在需要高电压等级和双向功率流的中压固态变压器中起着关键作用。常规中点钳位（NPC）拓扑因非理想运行条件易导致电容电压不平衡。本文提出了一种结合NPC与飞跨电容的混合结构，通过无源方式实现电容电压平衡，提升了系统稳定性。
English Abstract
Three-level (TL) dual-active-bridge (DAB) converter serves a critical role in the medium-voltage (MV) solid-state-transformers in which high voltage rating and bidirectional power flow are required. The regular neutral-point-clamping (NPC) topology is easily subjected to capacitor voltage unbalance due to nonideal operating conditions. In this article, a hybrid structure incorporating NPC and flyi...
S
SunView 深度解读
该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan系列）及中压光伏并网系统具有重要参考价值。随着储能系统向高压化、大功率化发展，三电平DAB拓扑在DC-DC变换环节的应用日益广泛。该混合结构通过无源方式解决电容电压不平衡问题，不仅能降低控制算法的复杂度，还能减少对复杂采样电路的依赖，从而提升系统的可靠性与功率密度。建议研发团队关注该拓扑在兆瓦级储能变流器（PCS）中的应用潜力，特别是在SiC器件高频化趋势下，该方案有助于优化散热设计并降低EMI干扰。