双向混合隔离直流变压器

器件成本降36.7%

以反并联晶闸管替代半数子模块，在保证连续直流电流的同时省去滤波环节，并提供有源故障限流能力。

李彬彬 · Yulong, Wang · 76288746 · Zhao, Xiaodong · 索之闻 · Rui, Li · Xü, Dianguo

IEEE Transactions on Power Electronics 2025

参数信息

器件成本降低

36.7 %

器件损耗降低

32.5 %

总子模块电容减少

64.8 %

技术优势

成本降36.7%

用反并联晶闸管替代半数子模块，晶闸管成本远低于全控器件，从而显著降低器件总成本。

损耗降32.5%

晶闸管通态压降小，替代半数子模块后，器件总损耗大幅降低。

无需滤波环节

通过调制晶闸管的梯形波形，可确保连续直流电流，无需额外滤波即可输出平滑直流。

故障限流

提出有源故障限流控制，可在短路故障时主动限制故障电流，提升系统安全性。

应用场景

• 全直流集输系统：可直接用于全直流集输系统的电压变换与故障隔离，省去滤波和额外限流装置。
• 直流输电：作为直流输电中的核心变换设备，提供高效率的DC-DC转换和直流故障限流。
• 直流变压器：该拓扑可作为高性能直流变压器，以更低的成本和损耗实现连续直流输出。
• 功率变流器：作为功率变流器，为可再生能源汇集和直流微网提供高效可靠的接口。