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基于三绕组耦合电感的无输入电流纹波与软开关超高电压增益直流变换器
Ultra-High-Voltage Gain DC–DC Converter Based on Three-Winding Coupled Inductor With Ripple Free Input Current and Soft Switching for Renewable Energy Applications
Qingxin Tian · Na Wang · Guohua Zhou · Shuhan Zhou 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年5月
高增益直流 - 直流转换器是连接光伏等低压可再生能源与高压直流母线的重要环节。本文提出了一种基于三绕组耦合电感的非隔离型超高电压增益转换器，适用于分布式可再生能源应用。输入电感和钳位电容极大地降低了输入电流纹波，因此在输入端口只需使用较小的滤波电容。此外，该转换器分别实现了开关管的零电压开关和二极管的零电流开关，有效提高了所提转换器的效率。与现有拓扑结构相比，半导体器件承受的电压应力较低且元件数量较少也是该转换器的显著优势。上述特性以及输入输出共地的特点，使得所提拓扑结构成为无变压器可再生能源系...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于三绕组耦合电感的超高增益DC-DC变换器技术具有显著的应用价值。该技术直接针对光伏等低压可再生能源接入高压直流母线的核心痛点，与我司在分布式光伏、储能系统等领域的产品线高度契合。 该技术的核心优势在于多个维度的性能突破：首先，超高电压增益特性（30-40V输入升压...
基于Cuk电压平衡器的单级对称双极多端口变换器及输出电流纹波抑制
Single-Stage Symmetrical Bipolar Multi-Port Converter
Qingxin Tian · Guohua Zhou · Jianping Xu · Xin Zhang 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年9月
针对双极直流微电网因两极负荷和发电机分布不均导致母线电压不对称限制稳定运行的问题,提出严格对称双极输出电压的多端口变换器。结合半桥整流器和Cuk电压平衡器实现单级功率变换,大幅提高成本和效率。通过耦合电感集成正负极端口进一步抑制输出电流纹波,大幅减小磁性元件和滤波电容尺寸,提高功率密度。宽范围软开关运行、双向功率流能力和简单控制使该变换器成为双极直流微电网应用的优秀候选。2kW样机设计实现160V输入到±200V输出,实验结果与理论分析吻合良好。
解读: 该双极多端口变换器技术对阳光电源直流微电网和储能系统有重要应用价值。单级Cuk电压平衡器方案可应用于ST储能系统的双极直流母线接口,简化拓扑并提高效率。耦合电感集成技术对阳光电源高功率密度变换器设计有借鉴意义,可减小体积和成本。双向功率流和宽范围软开关特性对PowerTitan储能系统的多端口能量管...