使用全阶阻抗矩阵对MAB转换器中交叉耦合功率的频域建模及集成功率解耦

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《IEEE Transactions on Power Electronics》：Frequency-Domain Modeling and Integrated Power Decoupling of the Cross-Coupled Powers in MAB Converters Using a Full-Order Impedance Matrix

【字体：大中小】 时间：2026年03月09日 来源：IEEE Transactions on Power Electronics 6.5

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　　多端口桥式转换器因磁隔离结构实现多向功率流动，但端口间相位差和磁链共享导致交叉耦合功率流阻碍独立控制。本文提出融合端口等效模型与广义谐波分析的框架，通过稳态实验提取高频磁链耦合阻抗矩阵，并设计集成前馈补偿的解耦控制算法，抑制动态过程中电压波动，经2.4kW SiC四端口MAB原型机实验验证，显著优于传统PI控制和星-三角前馈方案。

摘要：

多活动桥（MAB）转换器因其通过电隔离的多绕组磁结构实现多方向功率流动而得到了广泛应用。然而，相互共享的磁链路和端口间的相位差会引入交叉耦合功率流动，这阻碍了各个端口的独立运行。本文提出了一种分析框架，该框架结合了从全阶nn阻抗矩阵（Z）派生的端口等效模型以及广义谐波分析（GHA），以准确捕捉MAB转换器中的交叉耦合功率流动。开发了一种基于稳态测试的实验方法，通过隔离端口间的功率相互作用来表征交叉耦合的有功功率。随后，设计了一种集成控制的功率解耦（iPD）算法，并加入了前馈补偿机制，以在瞬态过程中抑制电压波动，从而实现端口的解耦。所需的端口等效模型参数是通过提出的单端口阻抗测量方案从实验中提取的高频磁链路（HFML）Z获得的。在2.4千瓦的SiC基四端口MAB原型上验证了这种交叉耦合和解耦框架的有效性。通过进行包含电压和负载阶跃变化的瞬态实验，证明了所提出的

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