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中压中频变压器绕组内电压振荡的起源分析与抑制方法
Origin Analysis and Mitigation Method of Voltage Oscillation Occurred Inside the Winding of Medium-Voltage Medium-Frequency Transformer
| 作者 | Yueyin Wang · Wu Chen · Zhan Shen · Xiao Yu · Xuhao Zhu · Haozhe Jin · Siyi Luo · Zewei Hao · Xin Li |
| 期刊 | IEEE Transactions on Power Electronics |
| 出版日期 | 2025年1月 |
| 技术分类 | 拓扑与电路 |
| 技术标签 | 宽禁带半导体 功率模块 储能变流器PCS 可靠性分析 |
| 相关度评分 | ★★★★★ 5.0 / 5.0 |
| 关键词 | 中压中频变压器 电压振荡 宽禁带半导体 局部放电 绝缘击穿 高功率 DC-DC 变换器 |
语言:
中文摘要
中压中频变压器是高功率直流变换器的核心部件。宽禁带半导体的高速开关特性会在变压器内部诱发电压振荡，增加主绝缘局部放电风险，甚至导致永久性击穿。本文旨在分析此类振荡的产生机理，并提出相应的抑制策略，以提升电力电子变换器的可靠性。
English Abstract
The medium-voltage medium-frequency transformer is a critical component of high-power dc converters. However, the ultrafast switching speed of wide bandgap semiconductors can induce voltage oscillations in the medium-frequency transformer, increasing the risk of primary-insulation partial discharge and leading to permanent breakdown. Existing research has focused on voltage oscillations occurring ...
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SunView 深度解读
该研究直接关联阳光电源PowerTitan和PowerStack等大功率储能系统中的隔离型DC-DC变换环节。随着SiC等宽禁带器件在PCS中的广泛应用，高频开关带来的电压振荡与绝缘应力问题日益突出。本文提出的振荡抑制方法对于优化高压储能变流器的变压器设计、提升系统长期运行的绝缘可靠性具有重要指导意义。建议研发团队在下一代高压储能PCS设计中，重点评估变压器绕组分布参数对高频开关瞬态响应的影响，并结合文中提出的抑制手段，优化磁性元件的绝缘结构设计，从而降低局部放电风险，延长产品使用寿命。