辛征,王秀和,孫樹敏,王輝,程艷,李洪杰

(1.山東大學電氣工程學院,250061,濟南;2.山東電力科學研究院,250002,濟南;3.西安交通大學電氣工程學院,710049,西安)

?

一種用于高壓電力電子開關(guān)的新型多路輸出隔離供電系統(tǒng)

辛征1,王秀和1,孫樹敏2,王輝1,程艷2,李洪杰3

(1.山東大學電氣工程學院,250061,濟南;2.山東電力科學研究院,250002,濟南;3.西安交通大學電氣工程學院,710049,西安)

為了改善目前電力電子開關(guān)在高電壓等級下隔離變壓器數(shù)量過多、傳統(tǒng)多路供電系統(tǒng)過于龐大的問題,提出了一種新型的多路輸出隔離供電系統(tǒng)。采用變壓器松耦合技術(shù),為該多路隔離供電系統(tǒng)設(shè)計了一種新型電路拓撲結(jié)構(gòu),推導(dǎo)了其參數(shù)計算公式,對關(guān)鍵參數(shù)進行了選值與優(yōu)化,并在需要20路輸出供電的串聯(lián)IGBT電力電子開關(guān)電路中進行了實驗驗證。實驗結(jié)果表明:在滿載情況下,供電電路的輸出電壓穩(wěn)定在18 V,可以為20路電力電子開關(guān)穩(wěn)定供電;系統(tǒng)在縮小體積和空間的基礎(chǔ)上實現(xiàn)了高電壓隔離,隔離直流電壓高達30 kV,并且此系統(tǒng)能夠拓展至更多電力電子開關(guān)串聯(lián)應(yīng)用中。實驗證明了該供電系統(tǒng)的實用性和設(shè)計方法的可行性。

電力電子開關(guān);多路輸出;高壓隔離;松耦合

近年來,隨著電力電子技術(shù)的不斷發(fā)展,半導(dǎo)體電力電子開關(guān)越來越廣泛地應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)和實踐中[1-5],包括脈沖功率技術(shù)、重復(fù)性高壓脈沖發(fā)生器、核工業(yè)、靜態(tài)無功補償器、絕緣狀態(tài)檢測等多個領(lǐng)域[6-12]。相比較于傳統(tǒng)的氣隙開關(guān),常見的半導(dǎo)體開關(guān)如MOSFET、IGBT等具有易于直接控制、放電重復(fù)率高、使用壽命長等優(yōu)點。然而,單個的半導(dǎo)體開關(guān)耐受電壓較低,只能達到幾百到數(shù)千伏,這遠遠不能滿足行業(yè)需求,因此需要將半導(dǎo)體開關(guān)器件串聯(lián)使用以提高其耐受電壓等級,這就使得每個成品的電力電子開關(guān)將由幾十甚至上百個開關(guān)器件串聯(lián)而成。

電力電子開關(guān)的發(fā)展對供電系統(tǒng)提出了更高的要求。首先,電力電子開關(guān)使用的開關(guān)器件數(shù)量眾多,需要配備具有多路輸出能力的供電系統(tǒng);其次,由于每種電力電子開關(guān)器件的對地電壓不同,因此供電系統(tǒng)的各種輸出電壓之間需要具備高電壓隔離能力;另外,為了符合電力電子開關(guān)的小型化趨勢,供電系統(tǒng)必須具備重量輕、體積小的特點;最后,在某些電壓極高的場合下,電力電子開關(guān)也需要串聯(lián)使用,這就需要供電系統(tǒng)要易于擴展,能夠為更多的開關(guān)單元供電。

圖1 供電系統(tǒng)總體電路圖

傳統(tǒng)的供電系統(tǒng)采用單路供電形式,在每個電力電子器件的門極使用隔離變壓器進行電壓隔離,由于現(xiàn)在電力電子開關(guān)所需電壓等級越來越高,隔離變壓器數(shù)量也越來越多,使得供電系統(tǒng)過于龐大,不利于系統(tǒng)的擴展與應(yīng)用。隨著開關(guān)電源技術(shù)的不斷成熟,為適應(yīng)不同的應(yīng)用場合,逐漸誕生了許多具備不同拓撲結(jié)構(gòu)的開關(guān)供電變換器。文獻[13]給出了應(yīng)用于靈活交流輸電系統(tǒng)的多路輸出供電技術(shù),該技術(shù)基于一組直流電流源實現(xiàn)了多路隔離供電,然而其輸出路數(shù)有限,隔離電壓等級不足。文獻[14]采用全橋推挽互補結(jié)構(gòu)的供電系統(tǒng),采用4個電力電子器件來實現(xiàn)隔離供電,但其結(jié)構(gòu)稍顯復(fù)雜。文獻[15]提出了不同的電流源供電形式,即通過12個環(huán)形磁芯變壓器二次側(cè)繞組為12路開關(guān)模塊供電,將電流源輸出用一根導(dǎo)線穿過所有磁芯實現(xiàn)能量傳遞,然而該文獻沒有給出相關(guān)的控制策略,而且該供電系統(tǒng)屬于開環(huán)系統(tǒng),其工作的穩(wěn)定性和可靠性有待商榷。

綜上所述,本文基于反激式拓撲結(jié)構(gòu)設(shè)計了一種新型的通用型多路輸出隔離供電系統(tǒng),不但具有給多個電力電子開關(guān)提供足夠的供電能力,還具備較高的電壓隔離能力,而且由于設(shè)計中包含了功率因數(shù)調(diào)節(jié)功能,使得系統(tǒng)更加穩(wěn)定可靠。文中首先給出了該系統(tǒng)的電路結(jié)構(gòu)和工作原理,然后根據(jù)電路結(jié)構(gòu)推導(dǎo)了工作方程,針對一個實際的半導(dǎo)體開關(guān)所需的驅(qū)動能力,按照方程計算出了各個電路參數(shù)后,搭建了實際的供電電路,并對其進行了供電能力測試,試驗結(jié)果證明了該系統(tǒng)的實用性和有效性。

1 總體方案

1.1 電路結(jié)構(gòu)

如圖1所示,多路輸出隔離供電系統(tǒng)采用反激式變換器拓撲結(jié)構(gòu)。由于只采用了一個電力電子開關(guān)M1,所以控制策略相應(yīng)的得到了簡化。輸入側(cè)采用一個環(huán)形變壓器Tr1將電壓降至Vac輸入至系統(tǒng)中,為了與高壓半導(dǎo)體開關(guān)的模塊化級聯(lián)設(shè)計思想相對應(yīng),每一個開關(guān)單元都對應(yīng)一個輸出磁芯。一次側(cè)線圈穿心繞過所有磁芯T1～Tn,為所有二次側(cè)門極驅(qū)動提供能量。需要指出的是,不同于傳統(tǒng)的整流橋輸出電容,C1僅相當于一個低頻濾波器而不是一個儲能電容,因此電容值要求較低。

電路工作波形示意圖如圖2所示,其中UT為整流橋輸出電壓,IP為一次側(cè)電流,IS為二次側(cè)電流,uP為一次側(cè)繞組兩端電壓,ug為M1門極電壓。變換器由L6561[16-17]控制,采用變頻臨界控制模式,當IS降為0時開關(guān)M1即導(dǎo)通?？刂骗h(huán)由一個內(nèi)部電流環(huán)和一個外部電壓環(huán)組成,電壓環(huán)基于比例反饋環(huán)節(jié)的標準積分控制電路,電流環(huán)通過一個電流互感器采集一次側(cè)電流變化,通過R1和R2組成的電壓采樣電路對整流橋輸出電壓進行采樣,將電流和采樣得到的電壓波形進行比較控制,得到的一次側(cè)電流波形為半正弦波形包絡(luò)的一系列電流脈沖。

圖2 供電系統(tǒng)的理論工作波形

為了實現(xiàn)電壓的多路輸出,同時使該供電系統(tǒng)易于拓展至為更多電力電子開關(guān)單元供電,可以將單一開關(guān)單元的多個供電繞組盤繞至一個磁芯上,如圖3所示。與傳統(tǒng)的多路輸出高電壓供電電路相比,這種結(jié)構(gòu)每個開關(guān)單元僅僅需要一個隔離電壓變換器。假設(shè)每個開關(guān)單元內(nèi)部由n個開關(guān)模塊串聯(lián)而成,那么使用該結(jié)構(gòu)可以將供電系統(tǒng)的體積和重量減小為原來的1/n左右。

圖3 為多個半導(dǎo)體開關(guān)供電的方案示意圖

對更多的半導(dǎo)體開關(guān)單元串聯(lián)使用的情況,可以為每個開關(guān)單元配置一個磁芯。然后,反激變換器的一次側(cè)繞組穿心繞過所有磁芯,其一次側(cè)繞組并未緊密包繞于磁芯表面,而是穿心繞過所有磁芯,采用與傳統(tǒng)變壓器所用的緊耦合方式不同的“松耦合”方式為所有開關(guān)單元供電。這種設(shè)計方式使得一次側(cè)繞組的匝數(shù)較少,一次側(cè)電感遠遠小于傳統(tǒng)的反激式供電電路,但是一次側(cè)電流尖峰會增加,并且引入了較大的奇次諧波,因此系統(tǒng)中增加了功率因數(shù)調(diào)節(jié)環(huán)節(jié),該環(huán)節(jié)將一次電流峰值包絡(luò)至半正弦型整流輸出電壓波形內(nèi),最大程度上減小了奇次諧波的影響。

1.2 電路工作方程

如上文所述,將整流橋輸出電壓等效為理想的半正弦波,一次側(cè)電流被整流橋輸出的半正弦波形完全包絡(luò),則整流橋的輸出電壓Vob(t)和三角形電流波的峰值Ipk(t)計算公式如下

(1)

(2)

式中:Vpk為輸入電壓峰值;Ipkm為所有一次側(cè)電流峰值中的最大值;fL為工頻50 Hz。

MOSFET導(dǎo)通時間Ton的計算公式如下

(3)

式中:Lp為一次側(cè)電感值。le和Ae為有效磁路長度和磁芯橫截面積,Lp、le、Ae的計算公式如下

(4)

(5)

(6)

式中:μ0為真空磁導(dǎo)率;μr為磁芯的相對磁導(dǎo)率;Np為一次側(cè)繞組匝數(shù);D和d分別為磁芯的外徑和內(nèi)徑;h為磁芯高度;σ為開關(guān)單元個數(shù)。

MOSFET關(guān)斷時間Toff的計算公式如下

(7)

式中:θ=2πfLt;Nps為一次側(cè)和二次側(cè)匝數(shù)比;Vout為每個二次側(cè)繞組的輸出電壓。

開關(guān)頻率fsw的計算公式如下

(8)

根據(jù)式(8),可計算出最小開關(guān)頻率為fsw(π/2),D(θ)為占空比,它的計算公式如下

(9)

(10)

每個磁芯上有m個繞組,因此系統(tǒng)需求的總的輸入功率計算公式如下

(11)

式中:Pout為每個開關(guān)模塊所需的功率;η為每路輸出繞組的期望工作效率。同時,每個相位的平均電流計算如下

(12)

所以輸入功率為

(13)

峰值電流為

(14)

2 雙開關(guān)串聯(lián)供電系統(tǒng)的設(shè)計

基于上文所述的電路方程,本文為一套半導(dǎo)體開關(guān)設(shè)計了一個完整的供電電路系統(tǒng)。半導(dǎo)體開關(guān)由兩個開關(guān)單元串聯(lián)而成,適用于30 kV耐壓等級的高電壓場合,每個開關(guān)單元有10個開關(guān)電路模塊組成,供電系統(tǒng)參數(shù)見表1。

表1 供電系統(tǒng)參數(shù)

具體的電路參數(shù)可由表1給出的輸出功率要求得出。需要指出的是,供電系統(tǒng)除了提供合適的輸出功率與輸出電壓實現(xiàn)多路隔離輸出之外,還需要保證體積小和重量輕,以便于和半導(dǎo)體開關(guān)結(jié)合使用。同時,在設(shè)定電路參數(shù)的時候還要考慮到器件的工作范圍。綜合來看,需要權(quán)衡的參數(shù)如下。

(1)一次側(cè)和二次側(cè)繞組的匝數(shù)。由于每個磁芯上有很多的二次側(cè)繞組,因此一次側(cè)和二次側(cè)的匝數(shù)應(yīng)該在滿足供能和輸出電壓的基礎(chǔ)上盡可能的小,以保證足夠的絕緣距離。

(2)磁芯飽和特性。盡管功率因數(shù)調(diào)節(jié)功能在一定程度上平衡了一次側(cè)電流波形,使得最大電流尖峰不致過大,但由于一次側(cè)繞組匝數(shù)過于小,一次側(cè)電流尖峰仍然是很容易引起磁路飽和的。為了避免這種狀況,首先應(yīng)該通過調(diào)試電路參數(shù)使得最大電流尖峰值控制在合理范圍,其次應(yīng)該選擇合適尺寸和磁導(dǎo)率的磁芯。

(3)磁芯損耗。雖然開關(guān)頻率fsw隨時在變化,但其值不應(yīng)該太大以免增大磁芯損耗。

(4)開關(guān)導(dǎo)通時間Ton。由于MOSFET導(dǎo)通是一個過程,所以預(yù)設(shè)的導(dǎo)通時間Ton必須能保證MOSFET能夠充分動作。

圖4 電路參數(shù)的確定方法

最終,具體參數(shù)可根據(jù)式(1)～式(14)以及圖4給出的確定方法計算得出。文中所用的環(huán)形磁芯材料為缺氧體,磁芯的幾何參數(shù)如表2所示。根據(jù)式(3)、式(8)、式(14)可計算出Ipkm和fsw,推算出Ton隨Vpk和Ns變化的關(guān)系。需要指出的是,一旦磁芯確定了,ΔB也隨之確定,需要控制一次側(cè)繞組匝數(shù)Np和峰值電流Ipkm以避免環(huán)形磁芯的飽和。同時,為了減小峰值電流Ipkm,需要減小Ns,然而隨著Ns的減小,fsw不斷增大,所以需要平衡二者之間的選擇。最終經(jīng)過多次試算,當Np=2時,設(shè)定Vpk=50 V、Ns=1即可滿足要求。

表2 環(huán)形磁芯參數(shù)

3 實驗結(jié)果

最終設(shè)計完成的供電電路由3部分構(gòu)成。一次側(cè)電路如圖5所示,包括圖1中一次線圈之前的所有結(jié)構(gòu);兩個磁芯,每個磁芯上纏繞著10路輸出繞組和相應(yīng)的輔助供電電路,并且和各自的開關(guān)單元集成于一塊電路板上,如圖6所示。一次側(cè)線圈穿心繞過所有磁芯,將三者耦合起來。所有輸出繞組均承擔不同的電壓,這些輸出繞組集中在磁芯中心,因此隔離電壓等級選為最高電壓等級。開關(guān)最大耐壓為30 kV的直流電壓,因此采用50 kV耐壓的硅橡膠絕緣線。50 V峰值的輸入電壓由降壓變壓器從外部引入。

圖5 一次側(cè)電路板實物圖

圖6 二次側(cè)磁芯輔助供電電路與串聯(lián)雙半導(dǎo)體開關(guān)整體實物圖

供電電路為雙開關(guān)單元滿載供電,實驗波形如圖7所示。圖7a為MOSFET的源極漏極電壓Vds波形,波形基本正常,但是在M1上Vds電壓有一個振鈴尖峰,這是由于繞組漏感和MOSFET雜散電容的諧振引起的。在本文的松耦合式反激變換器拓撲結(jié)構(gòu)中,一次側(cè)繞組只有兩匝,因此這種現(xiàn)象是無法避免的。但是,從實驗結(jié)果可以看出,其尖峰電壓最高不超過200 V,而本供電系統(tǒng)中使用的MOSFET額定耐壓為500 V,故而有很大的裕量。因此,這種振鈴現(xiàn)象不會對系統(tǒng)的可靠工作產(chǎn)生影響。

(a)MOSFET的源極漏極電壓Vds

(b)一次側(cè)電流Ip與整流橋輸出電壓Vob

(c)輸出電壓Vout

(d)fsw下具體的Ip和Vgs圖7 雙開關(guān)單元供電時的關(guān)鍵實驗波形

圖7b為一次側(cè)電流Ip與整流橋輸出電壓Vob,由波形可知一次側(cè)電流Ip被半正弦波包絡(luò),和整流橋輸出電壓波形Vob類似,功率因數(shù)調(diào)節(jié)功能正常發(fā)揮了作用。

圖7c為輸出電壓Vout,由圖可知和預(yù)設(shè)值相同,滿載情況下的輸出電壓穩(wěn)定在18 V。

圖7d給出了振蕩頻率最小時具體的Ip和M1的門極電壓Vgs。由式(8)可知,Ip在振蕩頻率最低時達到最大值,在圖7d中Ipkm=7.5 A,此時fsw=42 kHz,Ton=14 μs。由此可知,M1導(dǎo)通時(Vgs=15 V)Ip迅速上升,M1關(guān)斷時Ip迅速降為0,開關(guān)元件可以在滿載的情況下迅速完成開關(guān)動作,供電系統(tǒng)完全可以正常工作。

同時,由圖5可以看到,每個開關(guān)單元由10個IGBT開關(guān)模塊串聯(lián)而成,但為其供電僅僅需要一套隔離式反激變壓器,與傳統(tǒng)的供電系統(tǒng)相比,體積和重量都減小為了原來的1/10左右。

4 結(jié) 論

本文設(shè)計了一種新型的為高壓半導(dǎo)體開關(guān)供電的松耦合多路輸出隔離供電系統(tǒng)。該系統(tǒng)不但能夠給多個半導(dǎo)體開關(guān)提供足夠的供電能力,而且具備較高的電壓隔離能力。文中推導(dǎo)了系統(tǒng)各參數(shù)的計算公式,對電路中的關(guān)鍵參數(shù)Ipkm、fsw和Ton等進行了選值與優(yōu)化。實驗證明,該供電系統(tǒng)設(shè)計方法可靠,能夠為雙單元串聯(lián)的半導(dǎo)體開關(guān)(每個開關(guān)單元包括10路開關(guān)模塊),給予可靠供電。開關(guān)元件可以在滿載的情況下迅速完成開關(guān)動作,供電系統(tǒng)工作正常。通過采用反激式變換器拓撲結(jié)構(gòu),系統(tǒng)與傳統(tǒng)供電系統(tǒng)相比,體積和重量大大減小了。與此同時,系統(tǒng)在縮小體積和空間的基礎(chǔ)上又實現(xiàn)了充分的高電壓隔離,隔離直流電壓高達30 kV,高壓隔離多路供電系統(tǒng)確實有效。

包含本供電系統(tǒng)的半導(dǎo)體開關(guān)已作為關(guān)鍵部件集成在電力電纜絕緣狀態(tài)檢測設(shè)備中,此后會將此供電系統(tǒng)用于其他需要多路輸出隔離供電的場合,如發(fā)光二極管LED驅(qū)動等系統(tǒng)中。

[1] 駱東旭, 李尊朝, 關(guān)云鶴, 等. 一種新型GaAs基無漏結(jié)隧穿場效應(yīng)晶體管 [J]. 西安交通大學學報, 2016, 50(2): 68-72. LUO Dongxu, LI Zunchao, GUAN Yunhe, et al. A novel GaAs-based tunnel field-effect transistor without drain junction [J]. Journal of Xi’an Jiaotong University, 2016, 50(2): 68-72.

[2] 李遠潔, 江凱, 劉子龍. 低溫增強型非晶銦鎵鋅氧薄膜晶體管特性研究 [J]. 西安交通大學學報, 2015, 49(12): 1-5. LI Yuanjie, JIANG Kai, LIU Zilong. Characteristics study of low temperature enhanced amorphous in GaZnOTh in film transistors [J]. Journal of Xi’an Jiaotong University, 2015, 49(12): 1-5.

[3] ELASSER A, PARTHASARATHY V, TORREY D A. A study of the internal device dynamics of punch-through and nonpunch-through IGBTs under zero-current switching [J]. IEEE Transactions on Power Electronics, 1997, 1(1): 21-35.

[4] BRYANT A, SHAOYONG Y, MAWBY P, et al. Investigation into IGBT dV/dtduring turn-off and its temperature dependence [J]. IEEE Transactions on Power Electronics, 2011, 26(10): 3019-3031.

[5] DUJIC D, CHUANHONG Z, MESTER A, et al. Power electronic traction transformer-low voltage prototype [J]. Power Electronics, 2013, 28(12): 5522-5534.

[6] SANDERS H D, GLIDDEN S C. 2 500 Hz 16 kV high current thyristor based solid state switch [C]∥Proceedings of the 2008 IEEE International Power Modulators and High Voltage Conference. Piscataway, NJ, USA: IEEE, 2008: 369-370.

[7] LIU K F, LUO Y, QIU J. A repetitive high voltage pulse adder based on solid state switches [J]. IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation, 2009, 16(4): 1076-1080.

[8] RYOO H J, KIM J S, RIM G H, et al. Development of 60 kV pulse power generator based on IGBT stacks for wide application [C]∥2006 IEEE International Power Modulator Conference. Washington, DC, USA: IEEE Electron Device Letters, 2006: 511-514.

[9] KON H, TOBITA M, SUZUKI H, et al. Development of a multiple series-connected IGBT converter for large-capacity STATCOM [C]∥The 10th International Power and Energy Conference. Piscataway, NJ, USA: IEEE, 2012: 2024-2028.

[10]TAKAHASHI T, OKAMOTO T. Insulation diagnosis for XLPE cables using damping oscillating high voltage [C]∥2008 Annual Report Conference on Electrical Insulation and Dielectric Phenomena. Piscataway, NJ, USA: IEEE, 2008: 471-474.

[11]ZORNGIEBEL V, HECQUARD M, SPAHN E, et al. Modular 50 kV IGBT switch for pulsed-power applications [J]. IEEE Transactions on Plasma Science, 2011, 39(1): 364-367.

[12]王潤新, 劉進軍, 侯丹. 用于實現(xiàn)互聯(lián)系統(tǒng)仿真的電源模塊大信號模型 [J]. 西安交通大學學報, 2009, 43(6): 76-81. WANG Runxin, LIU Jinjun, HOU Dan. Large-signal model of power supply mules for implementing inter-connected system simulations [J]. Journal of Xi’an Jiaotong University, 2009, 43(6): 76-81.

[13]ZHANG Yanli, FEI Wanmin, LU Zhengyu. A novel isolation power supply for gating multiple devices in FACTS equipment [C]∥2007 7th International Conference on Power Electronics and Drive Systems. Piscataway, NJ, USA: IEEE, 2007: 117-119.

[14]FEI Wanmin, LU Zhengyu, XIA Linghui, et al. A novel high-voltage isolation power supply for multiple devices driving [C]∥2004 the 4th IEEE International Power Electronics and Motion Control Conference. Piscataway, NJ, USA: IEEE, 2004: 111-114.

[15]AHMAD A A, ABRISHAMIFAR A, MIRZARGAR M. A current source power supply for driving of series connected power switch [C]∥2008 the 43th IEEE International Universities Power Engineering Conference. Piscataway, NJ, USA: IEEE, 2008: 1-4.

[16]王志鵬, 陶生桂, 湯春華. 基于L6561的電流準連續(xù)模式APFC電源設(shè)計 [J]. 通信電源技術(shù), 2004, 21(4): 9-12, 15. WANG Zhipeng, TAO Shenggui, TANG Chunhua. Design of APFC circuit operated in critical current mode based on L6561 [J]. Telecom Power Technologies, 2004, 21(4): 9-12, 15.

[17]任澤成, 王志強, 周長亮. 有源功率因數(shù)校正控制器L6561的PSIM仿真分析和應(yīng)用 [J]. 電源世界, 2007(12): 58-60. REN Zecheng, WANG Zhiqiang, ZHOU Changliang. Simulation and application of the APFC controller L6561 based on PSIM [J]. The World of Power Supply, 2007(12): 58-60.

(編輯 杜秀杰)

A Novel Multi-Output Isolation Power Supply System for High Voltage Power Electronic Switch

XIN Zheng1,WANG Xiuhe1,SUN Shumin2,WANG Hui1,CHENG Yan2,LI Hongjie3

(1. School of Electrical Engineering, Shandong University, Jinan 250061, China;2. Shandong Electric Power Science Research Institute, Jinan 250002, China;3. School of Electrical Engineering, Xi’an Jiaotong University, Xi’an 710049, China)

To solve the problem that too many isolation transformers are required for power electronic switch at high voltage level, leading to excessive scale of traditional multi-channel power supply system, a new type of multiple output isolation power supply system is proposed, in which a novel circuit topology is designed based on transformer loose coupling technology. The calculation formula of the parameters is derived, and the key parameters are selected and optimized. The experimental verification is carried out on a series IGBT power electronic switching circuit which needs 20-way output power supplies. The experimental results show that: in the case of full load, the output voltage of the power supply circuit is stable at 18 V, and the system can stably supply power for the 20-way power electronic switches. The system realizes the high voltage isolation in reduced volume and space, and the isolated voltage reaches DC 30 kV. The system can be extended to more power electronic switches in series.

power electronic switch; multiple output; high voltage isolation; loose coupling

2016-05-06。 作者簡介:辛征(1979—),男,博士生;王秀和(通信作者),男,教授,博士生導(dǎo)師。 基金項目:國家自然科學基金資助項目(51577109)。

時間:2016-09-23

10.7652/xjtuxb201612016

TN405;TN43

A

0253-987X(2016)12-0099-07

網(wǎng)絡(luò)出版地址:http: ∥www.cnki.net/kcms/detail/61.1069.T.20160923.1708.016.html