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交错多相三电平DC-DC变换器的电流纹波预测与基于ZVS的变频控制
Current Ripple Prediction and ZVS-Based Variable Switching Frequency Control for Interleaved Multiphase Three-Level DC–DC Converter
| 作者 | Zhigang Yao · Xinyu He · Ziheng Xiao · Fei Deng · Chaohua Dai · Shuai Lu · Yi Tang |
| 期刊 | IEEE Transactions on Power Electronics |
| 出版日期 | 2025年4月 |
| 技术分类 | 拓扑与电路 |
| 技术标签 | DC-DC变换器 三电平 PWM控制 双向DC-DC |
| 相关度评分 | ★★★★★ 5.0 / 5.0 |
| 关键词 | 交错式三电平 DC-DC 变换器 电流纹波预测 ZVS 变开关频率 近临界导通模式 (Near-CRM) 高功率应用 |
语言:
中文摘要
针对高功率应用,交错三电平DC-DC变换器是满足高压大电流需求的主流拓扑。由于多开关管间的耦合效应,电感电流波形复杂,增加了近临界导通模式(near-CRM)下的分析与控制难度。本文提出了一种电感电流纹波预测方法及基于零电压开关(ZVS)的变频控制策略,以优化变换器性能。
English Abstract
For high-power applications, the interleaved three-level dc–dc converter is a preferred topology to meet high voltage and high current demands. However, due to the coupling effect of multiple switches, the inductor current is not a standard triangular waveform, complicating analysis and control in near-critical conduction mode (near-CRM). This article proposes an inductor current ripple prediction...
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SunView 深度解读
该技术对阳光电源的储能系统(如PowerTitan、PowerStack)及大功率组串式逆变器中的DC-DC级具有重要参考价值。储能变流器(PCS)在处理大电流充放电时,交错并联技术是提升功率密度和效率的关键。通过引入电流纹波预测与ZVS变频控制,可有效降低开关损耗并减小磁性元件体积,从而提升PowerTitan等产品的整机效率与功率密度。建议研发团队在下一代高压储能PCS设计中评估该控制策略,以优化在宽电压范围下的动态响应与热管理性能。