周兵凯 杨晓峰 李继成 农仁飚 郑琼林

（北京交通大学电气工程学院 北京 100044）

0 引言

双有源桥（Dual-Active-Bridge, DAB）变换器具有高效率、能量双向传输及电气隔离等优势，近年来在直流电能传输及变换领域受到了广泛的关 注[1-3]。此外，DAB变换器还主要被应用于储能设备、电动汽车、光伏及能量路由器等场合[4-6]。为改善DAB变换器的抗干扰能力及输入电流质量，具有LC输入滤波的DAB变换器（LC-DAB）级联型拓扑近年来受到了关注[7]。然而，LC-DAB级联型系统较易出现振荡和不稳定问题。鉴于LC滤波器自身所存在的特征谐振点及LC与DAB变换器阻抗之间的相互作用，易造成LC-DAB级联系统的输入电容电压发生振荡现象，且类似的问题也出现在其他直流和交流级联系统中[8-11]，因此分析LC-DAB级联系统的稳定性尤为重要。

基于阻抗的稳定性判据最早被R. D. Middlebrook提出，已成为分析级联系统稳定性的基础之一[12]。然而，Middlebrook稳定性判据相对保守，要求负载变换器的输入阻抗在全频率范围内均大于源变换器的输出阻抗，在实际应用中较为严苛。因此，相关学者提出了最小环路增益Tm的概念，即源变换器的输出阻抗与负载变换器的输入阻抗之比应满足奈奎斯特稳定性判据[13-14]，以确保级联系统的稳定性。相关技术已经被提出用于改善源变换器的输出阻抗和负载变换器的输入阻抗。目前的主要解决方案可分为无源阻尼方式和有源阻尼方式[15]两大类。

无源阻尼方式需在原来电路的基础上增加一个或多个无源元件，如在直流母线滤波器侧并联电阻或电容用以改变源变换器的阻抗[16]，然而这会增加额外成本和功率损耗。……