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一种99.3%效率的10kW三相三电平混合GaN/Si有源中点钳位变换器的设计流程与效率分析
Design Procedure and Efficiency Analysis of a 99.3% Efficient 10 kW Three-Phase Three-Level Hybrid GaN/Si Active Neutral Point Clamped Converter
| 作者 | Mohammad Najjar · Alireza Kouchaki · Jesper Nielsen · Radu Dan Lazar · Morten Nymand |
| 期刊 | IEEE Transactions on Power Electronics |
| 出版日期 | 2022年6月 |
| 技术分类 | 拓扑与电路 |
| 技术标签 | GaN器件 三电平 三相逆变器 宽禁带半导体 |
| 相关度评分 | ★★★★ 4.0 / 5.0 |
| 关键词 | GaN 晶体管 ANPC 变换器 功率密度 效率分析 宽禁带器件 三相 AC-DC 变换器 |
语言:
中文摘要
本文针对电机驱动和有源整流应用，探讨了高效率、高功率密度AC-DC变换器的设计。通过引入氮化镓（GaN）宽禁带器件，结合三相三电平有源中点钳位（ANPC）拓扑，实现了99.3%的转换效率。文章详细阐述了混合GaN/Si器件的设计流程及效率优化策略，验证了宽禁带技术在提升功率密度方面的显著优势。
English Abstract
High-efficient and power-dense ac–dc power electronic converters are demanded for a wide range of applications, such as motor drives and active rectifiers. The utilization of wide bandgap devices, such as gallium-nitride (GaN) transistors, is a key feature to improve both the efficiency and the power density of power electronic converters. Owing to the superiority of GaN switches, this article ach...
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SunView 深度解读
该研究采用的ANPC拓扑与GaN/Si混合驱动技术，对阳光电源的组串式光伏逆变器及户用储能PCS产品具有重要的参考价值。随着光伏逆变器向更高功率密度和更小体积演进，利用GaN器件的高频开关特性可显著减小磁性元件体积。建议研发团队关注该混合拓扑在阳光电源下一代高频化逆变器中的应用，特别是在提升户用机型效率上限及降低散热成本方面的潜力，以进一步巩固公司在产品轻量化和高能效方面的市场竞争力。