三电平ANPC-DAB的零电压软开关特性与损耗均衡方法

摘要：

采用多电平电路来构建双有源桥(dual active bridge,DAB)直流变换器可实现更高的电压等级与功率密度及更好的性能.基于半桥有源中点钳位型(active neutral point clamped,ANPC)三电平电路构建半桥ANPC-DAB电路,通过分析开关状态切换过程中零电压开通(zero voltage switching,ZVS)的软开关特性,得出使全部12个开关管实现ZVS开通的条件.在此基础上,通过分析零电平开关状态对损耗分布的影响,提出一种能够有效改善开关管损耗分布的调制方法.为验证DAB的损耗分布及效率,对半桥ANPC-DAB建立损耗模型,对开关管的损耗分布及DAB的效率进行仿真分析.最后,通过1.5kW的实验样机完成实验验证.仿真与实验结果表明,所提出的调制方法在全部开关管实现ZVS的同时,有效地改善了功率器件的损耗分布.

关键词：双有源桥DC/DC变换器、有源中点钳位型三电平电路、器件损耗的均衡分布、软开关、零电压开通

所属期刊栏目：41

分类号：TM46(变压器、变流器及电抗器)

资助基金：国家自然科学基金青年科学基金项目51907071

在线出版日期：2021-07-12（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共14页

页码：4603-4615,中插21