输入串联输出串联型模块化高压电源功率变换拓扑改进设计

来源：电子与信息学报杂志2024年第11期北京时间：

作者：赵斌, 戴剑骁, 顾洋

单位：1.中国科学院空天信息创新研究院 北京 1001902.中国科学院大学 北京 100039

摘要：模块化高压电源具有高效率、高可靠性、可重构性等特点在大功率高压器件中得到广泛应用。其中基于串并联谐振变换器的输入串联输出串联型功率变换拓扑适用于高频高压工作环境，具有减少功率损耗，绕组介质损耗，利用多级变压器寄生参数等优势，有广泛的应用前景。目前关于该拓扑的研究主要集中于理论分析和效率优化，在实际高压环境应用中多级变压器绕组间存在的高压隔离问题还未得到有效解决，该文提出多级变压器共用原边绕组的设计，简化传统变压器单级绕制方式所存在的高压隔离问题。然而该绕制方案会造成多级变压器不均压和电压发散现象，因此该文同时基于利用变压器和倍压整流电路中二极管的寄生参数，提出改进的拓扑设计，有效解决了分压不均问题，进行了仿真验证与试验验证。仿真结果与实验结果均证明了所提共用原边绕组的高压隔离结构和改进拓扑的有效性。

关键词：模块化高压电源, 高压隔离, 串并联谐振变换器

基金资助：国家自然科学基金(62201546)