固态变压器做不小,卡在哪一环,做工程的人心里都有数。中压侧的模块化换流器要在桥臂上串几十个子模块,每个子模块里都得配一颗电容去吸收二倍频的功率脉动。子模块一多,电容加起来就是几百毫法,体积和重量都压不住。河北工业大学和燕山大学的一篇论文给出了一个把电容从毫法降到微法的做法,也顺带说清了它在三相电压不对称时会付出什么代价。
固态变压器做不小,卡在哪一环,做工程的人心里都有数。中压侧的模块化换流器要在桥臂上串几十个子模块,每个子模块里都得配一颗电容去吸收二倍频的功率脉动。子模块一多,电容加起来就是几百毫法,体积和重量都压不住。河北工业大学和燕山大学的一篇论文给出了一个把电容从毫法降到微法的做法,也顺带说清了它在三相电压不对称时会付出什么代价。
固态变压器的中压侧不是一颗器件在扛电压,而是几十个模块串起来分担。这样一来,每个模块里的电容电压必须彼此对齐,否则串联后的电压波形会出现台阶错位,谐波和损耗跟着上来。均压这件事,是模块化拓扑绕不过去的基本功。
一台电动重卡要在司机喝杯咖啡的时间里补进几百千瓦时电量,站门口那台嗡嗡作响的工频变压器就成了瓶颈。它体积大、重量重,还持续往电网里注入谐波。要把交流变直流、升频、隔离、再整流回来这一整套动作,塞进一个能挂上充电站的箱体,这正是固态变压器想解决的问题。
一台双有源桥变换器可以靠着两个全桥之间的一个相位差,同时做到宽范围电压匹配和双向功率流动。这套结构在固态变压器、储能变流器和直流快充里几乎是标配。麻烦也在同一个地方:这个相位差调得好不好,既决定了开关管是零电压开通还是硬开通,也决定了电感里那部分来回流动的电流是白发热还是省下来。
把一台工频变压器拆成整流、隔离、逆变三段,再用电力电子器件把中间那一段的频率推到千赫兹以上,体积就能从一台配电柜缩到一只手提箱。这条路线的名字叫固态变压器。它能不能真的做小做轻,很多时候不取决于用了哪家的碳化硅器件,而取决于中间那颗变压器里塞的是什么磁芯。
在功率半导体这条线上,耐压每往上走一个台阶,真正的难点就会从芯片内部挪到芯片外面。3.3 kV 以上的碳化硅 MOSFET 已经被业界视为下一代中压变换的首选器件,可是到今天为止,这一档产品依然停留在工程样品阶段,没有被商业应用接住。挡住它的不是外延生长,也不是栅氧工艺,而是把这些芯片装进一个能稳定工作的壳里。
在AI算力爆发、新型电力系统快速落地的今天,我们用了几十年的工频传统变压器,正迎来最大的一次技术换代。
提到变压器,大多数人脑子里还是那个笨重的铁芯线圈,又大又占地方,还只会被动变压。
讲固态变压器之前,得先把高频变压器说清楚,不然容易把两个概念搅在一起。
SST变压器,也就是固态变压器,我给它的定位很明确:它是结合传统变压器和现代电子技术的新型变压器。
什么是固态变压器,它为什么重要。固态变压器也叫电力电子变压器,它用快速的功率变换器,加上中高频变压器,替换掉传统变压器那块铁和铜做的疙瘩。
固态变压器可以先把它想象成一个能思考、会变通的智能电管家。
在2026年这一“十五五”规划开局之年的宏大背景下,中国产业的高质量发展已进入深水区。智能网联新能源汽车、具身智能、低空装备等新兴赛道的加速成型,不仅重塑了全球价值链的利益分配,更对底层的半导体技术提出了更为极致的能效与智能要求。在2026年6月30日于上海张江举行的媒体日上,英飞凌不仅展示了其在功率系统与物联网领域的领先地位,更通过一系列战略调整,清晰地回应了当下时代对于半导体产业的核心诉求。
英伟达在 2025 年 Computex 上宣布的 800V 高电压直流架构——从根本上改变了人工智能工厂的电力传输方式,直接提升了 GPU 密度和效率1。通过以更高电压分配电力,显著减少了布线要求,为额外 GPU 腾出机架空间,并实现了新兴的 1MW 机架设计。该架构可将端到端电源效率提升高达 5%,并将维护成本降低 70%。碳化硅是关键赋能技术:800V直流母线需要 1200V 碳化硅 MOSFET 用于 AC-DC 整流和 DC-DC 转换,可将转换损耗降低 25-40%。
随着电力电子变压器的小型化、高频化、高功 率密度化、模块化发展,高频变压器的杂散参数对 电路的影响也越来越大。如漏感、分布电容。目前, 制约其发展的主要原因有:大容量高频电磁拓扑中, 绝缘设计难度较大;高频变压器的激励波形,具有 上升时间短、幅值大、频率高等特点[49],易于产生 更多持续的局部放电脉冲和空间电场畸变,导致绝 缘在高频电压下迅速失效[50];铁磁材料磁滞回线面 积在高频下变大,导线中的集肤效应和邻近效应更 加严重,损耗大大提高,其正常工况下局部温升高 达 150~200 ℃[41],极大地影响了绝缘寿命。
电力电子变压器(power electronic transformer, PET),又称固态变压器(solid state transformer,SST), 是一种将电力电子技术与高频变压器(high fre-quency transformer,HFT)相结合的新型电力变压 器,具有体积小、质量轻、环境友好等优势。
电力电子变压器(power electronic transformer, PET),又称固态变压器(solid state transformer,SST), 是一种将电力电子技术与高频变压器(high fre-quency transformer,HFT)相结合的新型电力变压 器,具有体积小、质量轻、环境友好等优势。
全球领先的语音用户线电路厂商继续增强产品组合 致力于提供功率、安全、可靠与高性能半导体技术产品的领先供应商美高森美公司(Microsemi CorporaTIon,纽约纳斯达克交
什么是优异性能的紧凑动态型氧气传感器?它有什么特点?为了满足当前市场对氧含量监测应用的要求,SST公司开发了迷你型系列氧化锆传感器。此类传感器为金属外壳,直径仅12mm,带5只管脚,具备一系列优异特性,使传感器在几乎任何环境中检测氧浓度的效果都达到最佳。