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拓扑与电路 DAB 双向DC-DC GaN器件 功率模块 ★ 5.0

非谐振双有源桥变换器变压器稳态直流电流的研究、量化与校正

Study, Quantification, and Correction of Steady State DC Current in the Transformer of Nonresonant Dual Active Bridge Converters

作者 Manel Vilella · Jordi Zaragoza · Néstor Berbel · Gabriel Capella · Manel Lamich
期刊 IEEE Transactions on Power Electronics
出版日期 2025年11月
技术分类 拓扑与电路
技术标签 DAB 双向DC-DC GaN器件 功率模块
相关度评分 ★★★★★ 5.0 / 5.0
关键词 双有源桥 DAB DC-DC变换器 GaN 变压器 直流电流 稳态 电力电子
语言:

中文摘要

本文研究了非谐振双有源桥(DAB)变换器中,由于器件内阻差异及时间偏差导致的变压器直流偏磁问题。文章通过数学建模量化了稳态直流电流,并提出了相应的校正策略,旨在提升采用GaN器件的高频DAB变换器的运行效率与可靠性。

English Abstract

The efficiency of dual active bridge (DAB) converters can be greatly improved by using gallium nitride (GaN) semiconductors and high-frequency power transformers. However, the variation in the internal resistance of these devices, and possible time mismatches create an unwanted stationary dc current in the power converter transformer. In this article, a mathematical quantification of the steady-st...
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SunView 深度解读

该研究对阳光电源的储能系统(如PowerTitan、PowerStack)及户用光伏储能产品线具有重要价值。DAB拓扑是双向DC-DC变换器的核心,广泛应用于电池充放电环节。随着宽禁带半导体(GaN/SiC)在高频化趋势下的应用,变压器偏磁问题直接影响磁性元件的损耗与寿命。该文提出的量化与校正方法,可直接优化阳光电源储能变流器(PCS)的控制算法,提升系统在高频运行下的效率与稳定性,降低磁饱和风险,从而增强产品在紧凑化设计下的可靠性。