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固态变压器 DAB 怎么设计?变比、漏感与软开关范围

作者:芯火元科技  来源:本站  发布时间:2026-09-12  浏览:1

DAB 双有源桥的设计要同时确定变压器变比、等效串联电感和调制方式。额定点能传输功率只是基本条件,还需要检查输入输出电压偏离设计值后,环流、器件电流和软开关是否仍可接受。

DAB 如何完成双向功率传输

典型 DAB 由两侧有源桥、中高频变压器和等效串联电感组成。桥输出电压之间的时序关系决定电感电流及平均功率方向,变压器提供电压匹配和电气隔离。

功率传输能力与桥侧电压、频率、电感及移相角有关。不能将某个参考设计的电感值直接搬到不同电压和功率的 SST 单元中,额定设计之外还要计算电流峰值和有效值。

变比和电感为什么要联合选择

变比应让常用工作区间两侧折算电压较匹配,以减少不必要的电流。宽输出范围项目要同时考察低电压大电流与高电压轻载,不宜只优化一个额定点。

变压器漏感可以参与功率传输电感,也可以增加外置电感。设计应给出两者的分配、公差和温升,特别要检查实际装配后的总电感是否落在控制允许范围内。

轻载软开关不能只靠延长死区

零电压开通需要换流电流在死区内完成器件输出电容充放电。轻载时电流可能不足,而死区过长又会增加反向导通等损耗。调整应结合换流波形,而不是只看效率读数。

评估单移相或多移相控制时,应建立电压、负载和功率方向的测试矩阵,记录软开关边界、峰值电流及温升。TI 的DAB 参考设计提供了可供理解实现方法的资料,具体参数仍需按本项目重算。

参数与验证依据

核对项目判断依据需要的资料或结果
变比常用电压区间匹配两侧折算电压
电感功率能力与电流应力漏感、外置电感及公差
死区换流过程是否完成开通前电压与桥臂电流
调制宽电压及轻载表现双向工况损耗和温升

常见问题

问:DAB 有隔离变压器就一定软开关吗?

答:不一定。软开关由换流电流、器件电容和时序共同决定。

问:漏感越小越好吗?

答:DAB 需要一定传输电感,目标应由功率和应力计算确定,过小也会导致电流应力问题。

功率模块参考

DAB 桥臂可评估碳化硅半桥模块。模块数量由桥结构确定,额定电流须按包含环流的波形选择。

62mm封装工业级碳化硅MOSFET半桥模块
62mm封装工业级碳化硅MOSFET半桥模块,芯火元官网产品图。此图展示相关器件,不是固态变压器整机。

如需核对器件参数或咨询样品,可向武汉市芯火元科技有限公司提供项目工况与候选型号,由双方确认适用范围和供货信息。