刘 妍 杨晓峰 闫成章 陈 骞 温 飘,3 五十岚征辉

考虑寄生电感的谐振开关电容变换器电压尖峰抑制

刘 妍1杨晓峰1闫成章1陈 骞2温 飘1,3五十岚征辉4

（1. 北京交通大学电气工程学院 北京 100044 2. 国网浙江省电力有限公司电力科学研究院 杭州 310014 3. 中国科学院光束控制重点实验室 成都 610209 4. 富士电机系统株式会社 东京 141-0032）

基于碳化硅（SiC）器件的谐振开关电容变换器（RSCC）因其软开关特性，适用于高频、高功率密度的场合。但是较高的工作频率使其对线路寄生参数较敏感，易造成开关器件的电压尖峰问题。通过分析RSCC叠层母排模型，该文建立含有寄生电感的等效电路，研究寄生电感对电路运行模态的影响，并推导开关器件电压峰值与寄生电感之间的关系。在此基础上，提出优化叠层母排结构和吸收电容的电压尖峰抑制方案，仿真及实验结果验证了该文电压尖峰抑制方案的有效性和可行性。

谐振开关电容变换器 叠层母排 寄生电感 电压尖峰抑制

0 引言

随着新能源发电、电动汽车以及储能电池等不断发展，直流变换器获得了广泛应用[1-7]。传统直流变换器如Buck、Boost等拓扑控制简单，但其调压能力有限、电压纹波大、运行效率低[8-10]。为此，一系列高性能直流变换器的拓扑被相继提出。开关电容变换器（Switched Capacitor Converter, SCC）具有体积小、质量轻等优势，但SCC开关过程中存在较高的电流尖峰[11-14]。通过引入电感元件与SCC开关电容串联构成谐振单元，即谐振开关电容变换器（Resonant Switched Capacitor Converter, RSCC），使其在开环条件下可实现零电流软开关（Zero Current Switching, ZCS）[13]，有效地减小了开关损耗，提高变换器的工作频率。……