SST固态变压器由高压AC35kV变压到DC800V低压直流过移具体方案分析

AC35kV/DC800V是整个SST的最终输入输出指标。要实现从35kV高压交流到800V低压直流的完整变换，需要一个多级功率转换链。以下是各个环节实现变压/变流的具体方式：

整体功率流与变换环节

[35kV AC] → [AC/DC整流与分压] →

[约5000V DC模块] → [DAB隔离降压]

→ [1500V DC总线] → [DC/DC降压]

→ [800V DC]

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环节一：AC/DC整流与高压分压 (35kV AC → ≈5000V DC/模块)

目标：将高压交流电安全、均等地分配到多个低压功率模块上。

实现方式：

三相整流：首先通过三相二极管或可控整流桥，将35kV/50Hz交流电转换为高压直流电。其峰值电压约为28.6kV。

模块化串联 (ISOP)：将此高压直流母线连接到多个完全相同的输入串联输出并联 (ISOP) 的功率模块。每个模块承担总高压的一部分。

关键设计：假设使用6个模块，则每个模块的输入电容承受约 4.76kV (28.6kV/6) 的直流电压。这决定了模块内开关器件（如6500V IGBT）的耐压等级。

环节二：DAB隔离降压 (≈5000V DC → 1500V DC)目标：实现高压到中压的电气隔离、高效降压及功率控制。

实现方式：

H桥逆变：每个模块内的H桥将5000V直流逆变为±5000V、50kHz的高频方波。

高频变压器：方波通过一个变比n ≈ 0.3的高频变压器进行降压隔离。变压器副边得到±1500V的高频方波。

H桥整流与同步控制：副边H桥将该方波同步整流为1500V直流。通过调节原副边H桥的移相角，可精确控制功率流向和大小。

并联输出：所有DAB模块的1500V输出端并联，共同支撑起一个稳定的中压直流母线。

环节三：DC/DC降压稳压 (1500V DC → 800V DC)

目标：将中压直流母线电压稳定、高效地降至最终所需的800V直流。

实现方式：

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