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具有减少磁性元件的高效率多臂交错直流-直流变换器，适用于高功率密度水电解应用
High-Efficiency Multiarm Interleaved DC–DC Converter Featuring Reduced Magnetic Components for High-Power Density in Water Electrolysis Applications
Menaouar Berrehil El Kattel · Kassio Derek Nogueira Cavalcante · Paulo Peixoto Praça · Demercil de Souza Oliveira 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年2月
本文提出一种用于水电解应用的磁性元件减少型多臂交错直流-直流变换器，通过降低磁性元件体积、减少功率损耗和应力，提升效率与性能。采用短臂结构简化设计，无需电感数量与臂数成正比。输出电流与电压纹波频率达开关频率的六倍，电感电流纹波频率为三倍，显著减小无源器件体积与质量，实现电流均衡分配并提高功率密度。文中详述了连续导通模式下的稳态工作原理、设计准则、数学推导及与现有拓扑的对比分析。实验研制的10 kW样机在满载下实现98.42%的高效率，并附有验证性能的演示视频。
解读: 该多臂交错DC-DC变换器技术对阳光电源储能与氢能产品线具有重要应用价值。其磁性元件减少设计可直接应用于ST系列储能变流器的DC-DC级联环节，通过六倍开关频率的纹波抑制能力，显著减小滤波电感体积，提升PowerTitan储能系统的功率密度。98.42%的满载效率与短臂均流设计可优化阳光电源电解制氢...