哈爾濱工業大學管樂詩副教授：高頻高密度功率變換技術-今日必看

哈爾濱工業大學管樂詩副教授：高頻高密度功率變換技術

來源：明星潮流釋出時間：2023-06-30 16:50

高頻率高密度功率變換技術初探

為了解決資料中心能耗增加的問題，高效率電力電子功率變換技術迫切需要突破。管樂詩副教授針對此問題，從端對端傳輸鏈路的效率最高、供電拓撲架構的選取、各自變換單元最優、各級單元高效組合等方面進行了深入研究。

1、端對端傳輸鏈路的效率最高，供電拓撲架構的選取

如何保證端對端傳輸鏈路的效率最高，供電拓撲架構（單級or兩級）如何選取？管樂詩副教授以為，首先應考慮的是拓撲結構的選擇。單級供電拓撲容量大、成本低，但輸出電壓和電流紋波較大，往往不利於採用硬體組串。相對的，兩級拓撲對輸出紋波和分佈電感的約束更大，輸出精度更高，但是本錢更大、複雜度更高。其次，在供電電路方案的選擇上，應根據應用場景的詳細要求和實際情況選取合適的電路方案。例如，對於較小功率的應用場景，採用直接拓撲電路方案；對於更高功率的場景，選擇間接拓撲電路方案。

2、各自變換單元最優，各級單元高效組合

各自變換單元如何最優，各級單元如何高效組合是功率變換技術的重要問題。為了解決這個問題，管樂詩副教授探討了如何根據應用場景的不同，選擇不同的變換單元和拓撲電路方案。在研究中發現，在硬開關操縱驅動下，最小化開關失調有利於降低拓撲電路的開關損耗；在軟開關的驅動下，針對不同的軟開關結構，可以選擇不同的控制電路，以實現最高效、最可靠的功率變換過程。

供電拓撲架構的選取

供電拓撲架構的選取對功率變換技術的機能有著直接的影響。管樂詩副教授指出，在實際應用中，單級拓撲和兩級拓撲在不同方面各有上風。單級拓撲容量大、成本低，但輸出電壓和電流紋波較大，對硬體組串的要求較高；而兩級拓撲對輸出紋波和分佈電感的約束更大，輸出精度更高，但也相應地增加了本錢和複雜度。在實際應用中，應根據詳細的應用場景和需求選擇合適的供電拓撲架構，以最佳化功率變換技術機能。

高頻率高密度功率變換技術的應用遠景

高頻率高密度功率變換技術的應用遠景廣闊，可以廣泛應用於資料中心、新能源、高速列車等領域。在資料中心領域，功率密度越高、效率越好的電源系統越能滿意高能耗的各類應用。在新能源領域，高頻率高密度功率變換技術可以實現能量的高效轉換和傳輸，使得新能源得以更好地應用。在高速列車領域，高頻率高密度功率變換技術可以晉升列車的能量轉化效率，降低熱損失，延長列車的使用壽命。

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