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基于工频切换级联H桥单元的自然电容平衡串联谐振固态变压器
Solid-State Transformer Based on Naturally Cell Balanced Series Resonant Converter With Cascaded H-Bridge Cells Switched at Grid Frequency
Shekhar Bhawal · Himanshu Patel · Kamalesh Hatua · Krishna Vasudevan 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年7月
本文提出了一种用于三级（中压、隔离DC/DC、低压）固态变压器（SST）系统的闭环控制架构及中压级调制技术。该方案在控制简易性、半导体损耗及成本方面表现优异，通过工频切换级联H桥单元实现了自然电容平衡，有效提升了系统的整体性能。
解读: 该技术对阳光电源的中高压光伏逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。级联H桥（CHB）拓扑在直接接入中压电网的应用中极具潜力，通过工频切换降低开关损耗，有助于提升大型集中式逆变器及储能变流器的效率与功率密度。建议研发团队关注该自然电容平衡技术，以简化中压级联系统的控制复杂...
基于准方波调制的中压级固态变压器公共直流母线电压闭环控制
Closed-Loop Control of Common DC-Link Voltage of Solid-State Transformer from Medium Voltage Stage Using Quasi-Square-Wave Modulation
Shekhar Bhawal · Himanshu Patel · Kamalesh Hatua · Subhashish Bhattacharya · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年4月
提出一种用于两级式固态变压器（SST）的闭环控制架构与准方波调制方法，通过反馈公共直流母线电压实现闭环调节，无需DC-DC级串联谐振变换器的频率控制。该控制可从低压侧实现，降低隔离要求。输入串联输出并联模块化结构结合谐振运行特性，自然平衡各AC-DC单元的直流链电压。AC-DC级主要采用Si-IGBT，仅电压源变换器（VSC）使用SiC-MOSFET，降低器件成本。调制策略利用自然均压条件，使IGBT单元在工频开关，减小损耗；VSC以40 kHz高频切换，等效高开关频率，支持低频谐波抑制与瞬态功...
解读: 该准方波调制的SST闭环控制技术对阳光电源储能与充电产品线具有重要应用价值。其输入串联输出并联的模块化架构与ST系列储能变流器的中高压直挂方案高度契合，可简化隔离设计降低成本。Si-IGBT与SiC-MOSFET混合应用策略为PowerTitan大型储能系统的功率模块设计提供优化思路：工频级采用低成...