一种降低主开关电压应力、实现全范围ZVS及提升轻载效率的新型串联电容隔离式DC-DC变换器

A Novel Series Capacitor Isolated DC–DC Converter With Reduced Voltage Stress of Primary Switches, Full-Range ZVS Operation, and Improved Light-Load Efficiency

作者	Xiaobin Li · Hongbo Ma · Junhong Yi · Song Lu · Mingming Jia · Jianping Xu · Quanyuan Feng
期刊	IEEE Transactions on Power Electronics
出版日期	2024年1月
技术分类	拓扑与电路
技术标签	DC-DC变换器功率模块储能变流器PCS 双向DC-DC
相关度评分	★★★★ 4.0 / 5.0
关键词	隔离型DC-DC变换器 ZVS 串联电容电压应力轻载效率固定频率电力电子变压器

语言:

中文摘要

为满足80 Plus 380 Vdc钛金级能效标准，本文提出了一种新型定频隔离式DC-DC变换器。通过引入串联电容结构及双变压器串联方案，该拓扑有效降低了主开关电压应力，实现了全负载范围内的零电压开关（ZVS），并显著提升了轻载条件下的转换效率。

English Abstract

To target the 80 Plus 380 Vdc Titanium specifications, this article proposed a novel fixed-frequency isolated dc–dc converter with full-range zero voltage switching (ZVS). Different from the conventional phase-shift full-bridge (PSFB) converter, the series capacitor structure and series-connected two transformers are incorporated in the proposed converter to achieve full-range ZVS operation and li...

SunView 深度解读

该拓扑通过优化变压器结构和串联电容设计，有效解决了传统移相全桥（PSFB）在轻载下效率低及开关电压应力大的痛点。对于阳光电源的储能变流器（如PowerTitan、ST系列PCS）及户用光伏逆变器中的DC-DC级而言，该技术具有极高的应用价值。在追求高功率密度和高效率的趋势下，该方案能显著降低散热压力，提升系统在宽电压范围内的运行效率，建议研发团队评估其在下一代高压储能PCS中的可行性，以进一步提升产品在钛金级能效标准下的竞争力。