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中压高频变压器高压绕组内部电场屏蔽结构
High Voltage Winding Internal Electric Field Shielding Structure for Medium Voltage High Frequency Transformers
Rui Lu · Jianxiong Yu · Chengmin Li · Chushan Li 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年10月
本文针对模块化级联中压固态变压器中的中压高频变压器，提出了一种高压绕组内部电场屏蔽层。该结构在不破坏利兹线绝缘层的前提下，通过半导体层和非闭合铜箔螺旋的电气连接，有效屏蔽了高电场，优化了变压器内部电场分布，提升了高频变压器的绝缘可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan系列）及中压并网方案具有重要参考价值。随着储能系统向高压化、高功率密度方向发展，高频变压器作为核心磁性元件，其绝缘设计直接影响系统的可靠性与体积。该屏蔽结构能有效解决高压绕组局部电场集中问题，有助于减小变压器体积，提升功率密度。建议研发团队在下一代中...
一种具有更低涡流损耗的中压高频变压器绕组内部屏蔽结构改进
An Improved High Voltage Winding Internal Shielding Structure With Lower Eddy Loss for Medium Voltage High-Frequency Transformer
Rui Lu · Chushan Li · Jianxiong Yu · Yinan Yao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年12月
本文针对高功率密度中压高频变压器，研究了电场屏蔽结构对高频附加损耗的影响。传统屏蔽结构虽能优化电场分布，但会引入涡流损耗。文章提出了一种改进的内部屏蔽结构，在保证绝缘性能的同时，有效降低了绕组的高频涡流损耗，提升了变压器整体效率。
解读: 该研究对于阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）及中压组串式逆变器具有重要参考价值。随着光储系统向更高电压等级（如1500V及以上）和更高功率密度发展，高频变压器作为核心磁性元件，其绝缘设计与损耗控制直接影响系统效率与可靠性。该改进的屏蔽结构能有效平衡电场应力与高频涡...
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...