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实现99.1%峰值效率和4750 W/in³功率密度的高电流应用梯形谐振开关电容变换器

Ladder-Type Resonant Switched-Capacitor Converter Achieving 99.1% Peak Efficiency and 4750 w/in3 Power Density for High-Current Application

作者 Dong-Ying You · Huang-Jen Chiu · Shih-Hao Kuo
期刊 IEEE Transactions on Power Electronics
出版日期 2024年7月
技术分类 拓扑与电路
技术标签 DC-DC变换器 功率模块 宽禁带半导体
相关度评分 ★★★★ 4.0 / 5.0
关键词 谐振开关电容变换器 RSCC 中间总线变换器 高功率密度 高效率 电力电子 降压比
语言:

中文摘要

本文提出了一种用于中间总线变换器的高效率、高功率密度非隔离定比谐振开关电容变换器(RSCC)。针对高输入电压下传统梯形和Cockcroft–Walton拓扑在高电流、大降压比应用中电流应力过大的问题,该研究优化了拓扑结构,显著提升了变换效率与功率密度,为高功率密度电力电子变换器设计提供了新思路。

English Abstract

A nonisolated fixed-ratio resonant switched-capacitor converter (RSCC) with high peak efficiency and high power density is encouraged as intermediate bus converter. With higher input voltages, stacked topologies achieve better component stress, but the relative current stress will be multiplied, e.g., ladder and Cockcroft–Walton topologies are not well suited for high-power high step-down ratio ap...
S

SunView 深度解读

该技术在提升功率密度和转换效率方面的突破,对阳光电源的组串式逆变器及储能PCS(如PowerTitan系列)具有重要参考价值。随着光伏和储能系统向高压化、高功率密度方向演进,该类谐振开关电容变换器可作为内部DC-DC级的高效解决方案,有助于进一步减小逆变器体积并降低损耗。建议研发团队关注其在高电流工况下的热管理及电磁兼容性表现,探索其在下一代高功率密度模块化储能变流器中的应用潜力。