谐振开关电容DC/DC变换器拓扑研究综述

• 作者: 吴学智 祁静静 刘京斗 杨安娜 吕格格
• 来源期刊: 中国电机工程学报
• 关键词: 开关电容 谐振软开关 DC/DC变换器 调压
• 年，卷（期）: 2021,（2）
• 所属期刊栏目: 电力电子与电力传动|Power Electronics and Drives
• 页码范围: 655-666,中插25
• 页数: 13页
• 分类号: TM46
• 语种: 中文
• DOI: 10.13334/j.0258-8013.pcsee.200848

摘要

开关电容变换器(switched capacitor converter,SCC)具有效率高、体积小、重量轻等优点,适用于数据中心、电动汽车等对效率和功率密度要求较高的场合.文章归纳出一个谐振开关电容基本单元,基于此,对现有谐振开关电容变换器的拓扑结构和软开关工作原理进行分析,并概括为串并联、多级模块化、多电平及级联等4种组成类型.文章总结移相、调频、占空比分配等调压方法,指出通过移相或改变开关频率,使变换器工作在零电压开关(zero voltage switching,ZVS),可以实现电压连续调节;占空比重新分配,改变开关状态,可以实现电压断续调节.针对无源器件参数差异造成的开关管电压振荡问题,给出耦合电感去除法和电感共用法等解决方案,可省去相应的电压箝位电路.将用于实现高增益和多电平的开关电容单元应用于谐振SCC,并对其进行改进,可提升其电压变换比,便于电路参数选择,提高稳定性.最后,对典型谐振SCC进行性能对比,并提炼现存共性问题,供读者参考.