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容错开关单元飞跨电容钳位电流源逆变器
Fault-Tolerant Switching-Cell Flying Capacitor Clamped Current Source Inverter
Faramarz Faraji · Honnyong Cha · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年6月
飞跨电容钳位电流源逆变器(FC³SI)具有模块化和可扩展特性。然而易受开路故障(OCF)影响,严重危及系统可靠性。为解决这一重大局限,提出改进拓扑容错开关单元FC³SI(FT-SCFC³SI)。该拓扑采用移相脉宽调制(PS-PWM)方法容忍所有功率器件同时和频繁开路故障,同时保持飞跨电容自然电压平衡。与多个现有CSC不同,该逆变器无需多个直流源和/或电感。进行容错分析并通过实验室测试验证。
解读: 该容错飞跨电容电流源逆变器技术对阳光电源高可靠性逆变器设计有重要参考价值。FT-SCFC³SI开路故障容错能力可应用于ST储能变流器和SG光伏逆变器,提高系统可靠性和可用性。PS-PWM容错控制策略对阳光电源逆变器在严苛环境下的容错设计有借鉴意义。模块化可扩展特性对PowerTitan大型储能系统的...
消除电流源变换器重叠时间的广义SVPWM
Generalized SVPWM Eliminating Overlap Time for Current Source Converter
Daheon Hong · Jeonghun Kim · Honnyong Cha · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年3月
电流源变换器(CSC)因使用电感作为直流链路元件消除直通问题并延长寿命。然而面临桥臂开路问题挑战。若直流链路电感无电流路径会产生巨大电压尖峰损坏半导体器件。为防止桥臂开路通常需要重叠时间,但重叠时间会畸变输入输出波形。本文针对三相电流源整流器/逆变器(CSR/CSI)提出无需重叠时间的空间矢量脉宽调制(SVPWM)。该方案通过轻微修改传统SVPWM为直流链路电感提供续流路径,无需额外功率器件和传感器,消除重叠时间需求并改善波形。理论分析和实验验证了方案有效性。
解读: 该消除重叠时间的广义SVPWM技术对阳光电源电流源变换器产品有重要优化价值。无重叠时间SVPWM方案可应用于CSI拓扑的储能和光伏逆变器,改善波形质量并降低谐波含量。无需额外器件的续流路径设计对阳光电源简化控制和降低成本有借鉴意义。该技术对ST储能系统采用CSI拓扑的应用场景有性能提升潜力,可提高效...
采用集成变压器的三有源桥变换器电压平衡方法
Voltage Balancing for Triple-Active-Bridge Converter Using Integrated Transformer
Seunghoon Lee · Honnyong Cha · Dong-Choon Lee · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年2月
相较于单极式结构，双极式直流配电具有诸多优势，三有源桥（TAB）变换器因其双输出结构成为其实现的常用拓扑。然而，负载不对称易导致输出电压失衡。本文提出一种电压平衡型集成变压器，在无需额外均衡电路或专用控制策略的前提下，实现TAB变换器的输出电压自动平衡。通过将传统TAB中的高频变压器与两个外置电感集成于单一磁性结构中，显著提升了磁性元件的功率密度。实验基于4 kW样机在严重不平衡负载下验证，输出电压不平衡度由传统方案的80%降至1.6%以下，磁性元件功率密度提升35%（7.9–10.7 kW/L...
解读: 该集成变压器电压平衡技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。双极式直流配电架构在储能系统中可提升系统可靠性和灵活性，但传统TAB变换器在不对称负载下存在电压失衡问题。该技术通过磁集成方案实现自动电压平衡，无需额外均衡电路，可直接应用于储能PCS的DC/DC...