Analysis and Design of a Modular Multilevel Converter With Trapezoidal Modulation for Medium and High Voltage DC-DC Transformers

电流隔离 变压器 模块化设计 转换器 电子工程 工程类 电压 电气工程 电容器 波形 斩波器 计算机科学 操作系统
作者
I. A. Gowaid,G.P. Adam,Shehab Ahmed,Derrick Holliday,B.W. Williams
出处
期刊:IEEE Transactions on Power Electronics [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:30 (10): 5439-5457 被引量:163
标识
DOI:10.1109/tpel.2014.2377719
摘要

Conventional dual-active bridge topologies provide galvanic isolation and soft-switching over a reasonable operating range without dedicated resonant circuits. However, scaling the two-level dual-active bridge to higher dc voltage levels is impeded by several challenges among which the high dv/dt stress on the coupling transformer insulation. Gating and thermal characteristics of series switch arrays add to the limitations. To avoid the use of standard bulky modular multilevel bridges, this paper analyzes an alternative modulation technique, where staircase approximated trapezoidal voltage waveforms are produced; thus, alleviating developed dv/dt stresses. Modular design is realized by the utilization of half-bridge chopper cells. This way the analyzed dc-dc transformer employs modular multilevel converters operated in a new mode with minimal common-mode arm currents, as well as reduced capacitor size, hence reduced cell footprint. Suitable switching patterns are developed and various design and operation aspects are studied. Soft-switching characteristics will be shown to be comparable to those of the two-level dual-active bridge. Experimental results from a scaled test rig validate the presented concept.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
炙热从蕾发布了新的文献求助20
1秒前
1秒前
3秒前
cwj发布了新的文献求助10
4秒前
Blue完成签到 ,获得积分10
4秒前
4秒前
Kaltist完成签到,获得积分10
4秒前
yana完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
7秒前
xiaokezhang完成签到,获得积分20
7秒前
zyw发布了新的文献求助10
7秒前
今后应助小傻子采纳,获得10
8秒前
yana发布了新的文献求助10
8秒前
刘亦菲暧昧对象完成签到 ,获得积分10
9秒前
xiaokezhang发布了新的文献求助10
9秒前
Zzzzz关注了科研通微信公众号
10秒前
huhdcid完成签到,获得积分10
10秒前
ZXYZANDXSYH发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
11秒前
14秒前
无极微光应助FAN采纳,获得20
14秒前
酷波er应助一心采纳,获得10
14秒前
冰阔落完成签到,获得积分10
15秒前
16秒前
轻松书包发布了新的文献求助10
16秒前
在水一方应助yiding采纳,获得10
16秒前
炙热从蕾发布了新的文献求助20
16秒前
英姑应助缓慢的秋柔采纳,获得10
16秒前
17秒前
喽喽发布了新的文献求助10
18秒前
18秒前
19秒前
思源应助STP顶峰相见采纳,获得10
21秒前
21秒前
欣欣子完成签到,获得积分20
22秒前
RCRCRC1995发布了新的文献求助10
22秒前
KINGAZX完成签到 ,获得积分10
22秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Arthritis and Related Conditions, An Issue of Orthopedic Clinics 1000
Development of a Bridge Weigh-In-Motion System: A technology to convert the bridge response to the passage of traffic into data on vehicle configurations, speeds, times of travel and weights 1000
ズームレンズの光学設計に関する研究 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7287107
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8907088
关于积分的说明 18849872
捐赠科研通 6956155
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3208471
关于科研通互助平台的介绍 2378480
邀请新用户注册赠送积分活动 2184203