徐 海，张学增，刘宏勋，田 锐

(1.河北工业大学电气工程学院省部共建电工装备可靠性与智能化国家重点实验室，天津 300130；2.河北工业大学电气工程学院河北省电磁场与电器可靠性重点实验室，天津 300130)

坚强智能电网以及泛在电力物联网的提出对电能变换装置提出了新要求。近年来，多级电源变换器，又名电力电子变压器(PET)的研究受到广泛关注，随着以新材料碳化硅为代表的功率器件的研究不断深入，高性能谐振变换器技术逐渐成熟。

多级电源变换器是一种能实现不同电能特征相互转换的智能变压器。它除了能实现传统变压器电气隔离与电能变换的功能之外，还具有丰富的特性，如具备直流端口，可接入分布式可再生能源，进行功率调控等[1]。此外，由于变压器高频工作，其体积和质量相较于工频变压器可明显减小，小型轻量的同时也便于模块化集成，亦可级联单元以满足不同电压等级的需求。图1 为多级电源变换器的部分应用展望[2]。图2 为PET 的发展历程及相关研制成果[1-7]。

图1 多级电源变换器的部分应用展望

图2 PET的发展历程及部分研制成果

三级电源变换器的结构大多采用如图3 所示的模块结构，即输入整流级，中间隔离级和输出逆变级。为满足高压大功率的需求，输入侧常采用级联单元的形式以承受高压侧电压。

图3 三级电源变换器模块结构

由于高性能碳化硅器件的发展，应用新材料器件研制变换器成为一大热点。此外，为提高效率及功率密度，在DC/DC 隔离级，谐振变换器的应用更为广泛[8]。……