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利用励磁电感实现完全零电压开关的隔离型三电平DC-DC变换器

Isolated 3-Level DC–DC Converter With Complete ZVS Using Magnetizing Inductors

作者 Dakai Wang · Wensong Yu · Greg Mann · Dennis Meyer · Ehab Tarmoom · Steven Chenetz · Xuning Zhang · Kevin Speer
期刊 IEEE Transactions on Power Electronics
出版日期 2023年2月
技术分类 拓扑与电路
技术标签 DC-DC变换器 三电平 双向DC-DC 功率模块
相关度评分 ★★★★ 4.0 / 5.0
关键词 隔离型 DC-DC 变换器 三电平调制 ZVS 励磁电感 移相 占空比 电力电子
语言:

中文摘要

本文提出了一种采用专用三电平调制技术的隔离型DC-DC变换器,实现了4:1的宽输出电压范围。通过协调移相、占空比和开关频率,利用励磁电感确保了所有有源开关的完全零电压开关(ZVS),且励磁电流与负载电压及电流无关,有效提升了变换效率。

English Abstract

An isolated dc–dc converter with dedicated 3-level modulation is proposed to achieve a 4:1 output voltage range, and complete zero-voltage-switching (ZVS) of all active switches using the magnetizing inductors. The single input 3-level modulation scheme coordinates the phase-shift, duty cycle, and switching frequency to ensure 1) the magnetizing currents are independent of load voltage and current...
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SunView 深度解读

该拓扑通过三电平调制和励磁电感优化,实现了全负载范围下的ZVS,这对阳光电源的高功率密度组串式逆变器及储能变流器(PCS)具有重要参考价值。特别是在PowerTitan等储能系统中,宽电压范围的DC-DC变换是提升电池利用率的关键。建议研发团队评估该调制策略在降低开关损耗、提升整机效率方面的潜力,并考虑将其应用于下一代高压储能变换器,以优化散热设计并进一步缩小功率模块体积。