由于電力電子器件的高頻工作特性，轉(zhuǎn)換器需要使用關(guān)鍵的無(wú)源濾波組件。傳統(tǒng)濾波方法采用雙電感電容（LC）單元或電感電容電感（LCL）T型電路。然而，電容器容易受到磨損機(jī)制和故障模式的影響。

（圖片來(lái)源：CES Transactions on Electrical Machines and Systems）

據(jù)外媒報(bào)道，由普渡大學(xué)（Purdue University）電氣和計(jì)算機(jī)工程系Haitham Kanakri博士和Euzeli Dos Santos博士領(lǐng)導(dǎo)的一項(xiàng)研究展示新型無(wú)電容固態(tài)電源濾波器（SSPF），可用于單相DC-AC轉(zhuǎn)換器。相關(guān)研究發(fā)表在期刊《中國(guó)電工技術(shù)學(xué)會(huì)電機(jī)與系統(tǒng)學(xué)報(bào)（CES Transactions on Electrical Machines and Systems）》上。

所提出配置能夠在不依賴(lài)電容器的情況下產(chǎn)生正弦交流電壓。該濾波器由平面變壓器和在高頻下工作的H橋轉(zhuǎn)換器組成。采用高頻平面變壓器，這項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)可以消除對(duì)LC濾波器和直流鏈路電容器的需求；而在30 kHz運(yùn)行時(shí)，H橋轉(zhuǎn)換器注入電壓諧波以產(chǎn)生正弦輸出電壓。

研究人員在60 Hz、120 V系統(tǒng)上進(jìn)行理論分析、仿真和實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明，總諧波失真僅為1.29%，符合IEEE 519標(biāo)準(zhǔn)。此外，該研究還表明，大幅減少三個(gè)關(guān)鍵組件，突顯了SSPF在提高電力電子系統(tǒng)效率和可靠性方面的潛力。

該團(tuán)隊(duì)的未來(lái)目標(biāo)是將無(wú)電容拓?fù)涓拍顢U(kuò)展至更廣泛的電源轉(zhuǎn)換器，從而提高它們的可靠性。目前，該團(tuán)隊(duì)致力于探索創(chuàng)新策略，比如利用這些轉(zhuǎn)換器中自然存在的寄生電容，以提高功率密度、減少組件數(shù)量，并提高整體效率。

其重點(diǎn)是將寄生電容集成到各種DC-DC轉(zhuǎn)換器的操作中，有效減少或消除對(duì)外部電容器的依賴(lài)，從而為實(shí)現(xiàn)小型化電動(dòng)汽車(chē)充電器奠定基礎(chǔ)。為了做到這一點(diǎn)，該團(tuán)隊(duì)正在引入創(chuàng)新鈦酸鈣銅（CCTO）材料，該材料有望增強(qiáng)寄生電容，并在多個(gè)轉(zhuǎn)換器設(shè)計(jì)中成為有價(jià)值的組件。