基于阵列自举驱动的高功率密度单相飞跨电容逆变器

高效率、紧凑化的单相逆变器在光伏、电动汽车领域有广泛的应用需求。飞跨电容多电平逆变器可以显著减小无源滤波电感的体积,着重分析了功率器件的损耗特性,明确了多电平电路的效率优势,并说明了采用硅基器件的可行性。针对传统级联自举驱动存在的驱动电压跌落问题,提出了一种阵列自举驱动电路。该电路利用多电平电路的固有特性,构造了阵列自举二极管网络,从而为高端驱动器提供低压降的辅助充电回路,缓解了电压跌落问题,保证了变换器高效、可靠运行。最后,设计了一台1.2 kW的实验样机,逆变器级峰值效率为98.6%,功率密度约为0.003 W/mm^(3)(50 W/in^(3)),验证了分析设计的有效性和合理性。