找到 5 条结果 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics
模块化固态变压器宽输入局部电源及变频自适应导通时间调制器
Wide Input Local Power Supply with Variable Frequency Adaptive On-time Modulator for Modular Solid State Transformer
Pranit Pawar · Wensong Yu · Cam Pham · Ali Shahabi 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月
针对模块化固态变压器(SST)局部电源(LPS)面临的宽输入电压、开关节点、元件数量、尺寸、成本和复杂度挑战,提出宽输入(200-2100V)3.3kV SiC基LPS方案。采用独特变频自适应导通时间调制器应对宽输入电压,配合钳位门控电路处理开关节点、成本和电压均衡。理论分析证明调制器能实现鲁棒宽输入运行、降低复杂度并有效处理输入电压和负载扰动。实验验证LPS在200-2100V输入、2-20W输出范围产生稳定12V输出,具有可靠启停行为并将开关节点减至一个。
解读: 该宽输入SiC局部电源技术对阳光电源固态变压器和高压变换器产品有重要应用价值。变频自适应调制器设计可应用于ST储能变流器的宽电压输入辅助电源,提高适应性和可靠性。3.3kV SiC器件应用经验对阳光电源1500V光伏系统和高压储能系统的SiC技术推广有借鉴意义。单开关节点简化方案对PowerTita...
面向碳化硅电流源逆变器的过电压保护方案
Over-voltage Protection Scheme for SiC-based Current Source Inverters
Sneha Narasimhan · Subhashish Bhattacharya · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月
电流源逆变器（CSI）因其具备四象限运行、短路保护能力以及直流链路无需电解电容等固有优势，常用于大功率中压场合。宽禁带（WBG）器件的兴起推动了CSI在中压固态变压器、电动汽车、牵引系统及可再生能源系统中的重新应用。然而，直流链路电感电流突变引发的过电压问题严重影响系统可靠性，尤其在快速开关器件下需在数微秒内完成保护。本文分析现有过电压保护（OVP）方案的局限性，提出两种可在三相上实现更低钳位电压的OVP方案，并确保系统电压不超额定值。基于SiC MOSFET和二极管搭建了3.3 kV CSI实...
解读: 该SiC电流源逆变器过电压保护技术对阳光电源多条产品线具有重要应用价值。在ST系列储能变流器中，CSI拓扑的四象限运行和短路保护能力可提升系统可靠性，所提OVP方案能有效抑制直流侧电感电流突变引发的过电压，保障SiC器件安全运行。在PowerTitan大型储能系统中，无电解电容的直流链路设计可延长系...
基于级联H桥和双有源桥固态变压器中高频变压器的主动热控制
Active Thermal Control of High-Frequency Transformers in Cascaded H-Bridge and Dual Active Bridge Based Solid State Transformer
Jianxiong Yu · Jing Sheng · Rui Lu · Heya Yang 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年5月
采用级联H桥有源前端（AFE）和双有源桥（DAB）隔离型DC-DC变换器的固态变压器（SST）在超大规模电力应用中日益受到关注。然而，AFE引起的二倍工频波动会导致高频变压器（HFT）产生额外功率损耗与温升，威胁其可靠性与寿命。本文通过解析方法推导了HFT损耗特性，提出一种基于三次谐波注入的主动热控制策略，以重构HFT电流频谱并降低绕组损耗。推导了谐波注入后的损耗解析表达式，并优化了注入谐波的幅值与相位。在2MW/10kVac输入/800Vdc输出的SST样机上进行了仿真与实验验证，结果表明，优...
解读: 该主动热控制技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。文中针对级联H桥+DAB拓扑的二倍工频波动导致的高频变压器热应力问题，提出的三次谐波注入策略可直接应用于阳光电源1500V储能系统中的隔离型DC-DC变换器设计。通过优化电流频谱降低17%绕组损耗、实现3...
基于准方波调制的中压级固态变压器公共直流母线电压闭环控制
Closed-Loop Control of Common DC-Link Voltage of Solid-State Transformer from Medium Voltage Stage Using Quasi-Square-Wave Modulation
Shekhar Bhawal · Himanshu Patel · Kamalesh Hatua · Subhashish Bhattacharya · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年4月
提出一种用于两级式固态变压器（SST）的闭环控制架构与准方波调制方法，通过反馈公共直流母线电压实现闭环调节，无需DC-DC级串联谐振变换器的频率控制。该控制可从低压侧实现，降低隔离要求。输入串联输出并联模块化结构结合谐振运行特性，自然平衡各AC-DC单元的直流链电压。AC-DC级主要采用Si-IGBT，仅电压源变换器（VSC）使用SiC-MOSFET，降低器件成本。调制策略利用自然均压条件，使IGBT单元在工频开关，减小损耗；VSC以40 kHz高频切换，等效高开关频率，支持低频谐波抑制与瞬态功...
解读: 该准方波调制的SST闭环控制技术对阳光电源储能与充电产品线具有重要应用价值。其输入串联输出并联的模块化架构与ST系列储能变流器的中高压直挂方案高度契合，可简化隔离设计降低成本。Si-IGBT与SiC-MOSFET混合应用策略为PowerTitan大型储能系统的功率模块设计提供优化思路：工频级采用低成...
500kVA混合固态变压器的设计、分析与实现
Design, Analysis and Implementation of a 500kVA Hybrid Solid State Transformer
Sanjay Rajendran · Alex Qin Huang · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月
混合固态变压器（HSST）结合了鲁棒且经济的工频变压器（LFT）与部分功率等级、可调控且响应迅速的固态变压器（SST）。现有研究多集中于通过辅助工频绕组或变压器实现隔离的混合变压器（HT），使其与FACTS装置界限模糊。本文通过20kV/500kVA HSST的案例研究，提出并分析一种基于单级双有源桥（DAB）SST的HSST系统，结合仿真分析阐述其丰富的控制能力，显著提升电网运行灵活性。所研制的20kV HSST硬件样机已通过测试，验证了多种控制功能，最高效率达98.4%。
解读: 该500kVA混合固态变压器技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。其单级DAB拓扑结合工频变压器的混合架构，可为20kV中压储能系统提供高效隔离方案，98.4%的峰值效率与阳光电源高效率目标一致。该技术的部分功率处理特性可降低功率器件成本，其丰富的控制能...