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拓扑与电路 DC-DC变换器 多电平 PWM控制 ★ 4.0

飞跨电容多电平DC-DC变换器的状态空间建模与控制

State-Space Modeling and Control of Flying-Capacitor Multilevel DC–DC Converters

作者 Ziyu Xia · Kishalay Datta · Jason T. Stauth
期刊 IEEE Transactions on Power Electronics
出版日期 2023年10月
技术分类 拓扑与电路
技术标签 DC-DC变换器 多电平 PWM控制
相关度评分 ★★★★ 4.0 / 5.0
关键词 飞跨电容 多电平变换器 DC-DC converters 状态空间建模 电源管理 开关器件 系统动力学
语言:

中文摘要

混合及谐振开关电容变换器在电源管理中极具潜力,但面临控制与实现的挑战。混合拓扑利用飞跨电容网络降低开关器件的电压应力及电感储能需求,但同时也增加了系统动力学的阶数。本文重点研究了该类变换器的状态空间建模方法及相应的控制策略。

English Abstract

Hybrid and resonant switched-capacitor converters show promise in a number of power management applications, but are subject to a range of challenges in control and implementation. In particular, hybrid topologies use a network of switched flying capacitors to reduce voltage stress on switching devices and energy storage requirements of inductor(s). However, the increased order of system dynamics ...
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SunView 深度解读

飞跨电容多电平技术在提升功率密度和降低开关损耗方面具有显著优势,对阳光电源的组串式逆变器及PowerStack储能系统中的DC-DC变换环节具有重要参考价值。通过优化多电平拓扑的建模与控制,可进一步降低系统对电感体积的要求,提升整机效率。建议研发团队关注该技术在光储一体化高压直流母线架构中的应用,以应对未来更高电压等级、更小体积的储能变流器(PCS)设计需求,提升产品在工商业及地面电站市场的竞争力。