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基于E类逆变器的机器人直流电机无线供电系统软开关
Soft-Switching of Wireless Power Transfer System for Robotic DC Motor Based on Class-E Inverter
毛玲 · 左孝磊 · 尹伊凡 · 赵晋斌 等5人 · 电工技术学报 · 2025年1月 · Vol.40
针对E类逆变器在机器人直流电机起动过程中因负载动态变化导致的持续硬开关问题，提出一种副边电容动态匹配方法，实现全时域零电压导通。通过分析电机起动至稳态运行等效负载特性，研究副边电容调节对负载的影响，确定E类逆变器软开关的工作区间，并提出动态匹配策略以维持起动全过程软开关状态。实验搭建50 W样机，结果验证了该方法在系统启动至稳定运行期间均能有效实现软开关，提升了系统效率与可靠性。
解读: 该研究的软开关技术对阳光电源的车载OBC和充电桩产品线具有重要参考价值。E类逆变器的副边电容动态匹配方法可优化车载充电机的无线充电模块，提升充电效率和可靠性。研究中的全时域零电压导通技术可应用于高频隔离DC-DC变换环节，有助于降低OBC和充电桩的开关损耗。此外，该负载动态匹配策略对SG系列光伏逆变...
实现准恒压输出的全范围软开关Class-E逆变器
A Full-Range Soft-Switching Class-E Inverter Achieving Quasi-Constant Voltage Output
作者未知 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
在本文中，提出了一种新颖的参数设计方法，以实现具有准恒定电压（CV）输出的 E 类逆变器的全范围软开关。通过提出一种更精确的建模方法，分析了金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）体二极管的提前导通以及开关关断期间并联电容的再充电现象。通过优化谐振参数，可以避免由于 MOSFET 并联电容再充电而导致的硬开关。因此，与负载无关的零电压开关可扩展至整个负载范围。此外，利用所提出的参数设计方法，可在一定范围内获得适应负载变化的准 CV 输出。搭建了一个工作频率为 1 MHz 的实验平台，实验结果...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项E类逆变器全范围软开关技术具有显著的应用潜力，尤其在高频化、小型化的新能源转换系统中价值突出。 该技术的核心创新在于通过优化谐振参数设计，解决了传统E类逆变器在宽负载范围内难以保持软开关的技术瓶颈。论文提出的精确建模方法有效分析了MOSFET体二极管提前导通和并联电容...
基于负载导向通用设计方法的甚高频Class E逆变器性能评估
Performances Assessment of Very High-Frequency Class E Inverters Based on a Load-Oriented Generic Design Method
Matthieu Beley · Loris Pace · Arnaud Bréard · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年4月
Class E逆变器因驱动简单、效率高且元件数量少，广泛应用于甚高频功率变换领域。本文提出一种适用于任意负载阻抗、输出功率和开关频率的通用设计方法，并引入可视化工具辅助设计者确定最优工作点。根据不同应用需求，可对多个工作点的性能进行评估。以40.68 MHz、50 W、5 Ω无线功率传输负载为例，设计三种满足相同指标的方案，制作样机并实验验证。充分考虑氮化镓高电子迁移率晶体管（GaN HEMT）的非线性输出电容特性，实测逆变器在额定工作点的效率达到87.7%至89.8%。
解读: 该甚高频Class E逆变器通用设计方法对阳光电源GaN器件应用具有重要参考价值。文中针对GaN HEMT非线性输出电容特性的建模与优化设计思路，可直接应用于ST储能变流器和SG光伏逆变器的高频化设计，提升功率密度。40.68MHz频率下87.7%-89.8%的效率表现，验证了负载导向设计方法的有效...