由于电力电子器件的高频工作特性，转换器需要使用关键的无源滤波组件。传统滤波方法采用双电感电容（LC）单元或电感电容电感（LCL）T型电路。然而，电容器容易受到磨损机制和故障模式的影响。

（图片来源：CES Transactions on Electrical Machines and Systems）

据外媒报道，由普渡大学（Purdue University）电气和计算机工程系Haitham Kanakri博士和Euzeli Dos Santos博士领导的一项研究展示新型无电容固态电源滤波器（SSPF），可用于单相DC-AC转换器。相关研究发表在期刊《中国电工技术学会电机与系统学报（CES Transactions on Electrical Machines and Systems）》上。

所提出配置能够在不依赖电容器的情况下产生正弦交流电压。该滤波器由平面变压器和在高频下工作的H桥转换器组成。采用高频平面变压器，这项创新技术可以消除对LC滤波器和直流链路电容器的需求；而在30 kHz运行时，H桥转换器注入电压谐波以产生正弦输出电压。

研究人员在60 Hz、120 V系统上进行理论分析、仿真和实验。结果表明，总谐波失真仅为1.29%，符合IEEE 519标准。此外，该研究还表明，大幅减少三个关键组件，突显了SSPF在提高电力电子系统效率和可靠性方面的潜力。

该团队的未来目标是将无电容拓扑概念扩展至更广泛的电源转换器，从而提高它们的可靠性。目前，该团队致力于探索创新策略，比如利用这些转换器中自然存在的寄生电容，以提高功率密度、减少组件数量，并提高整体效率。

其重点是将寄生电容集成到各种DC-DC转换器的操作中，有效减少或消除对外部电容器的依赖，从而为实现小型化电动汽车充电器奠定基础。为了做到这一点，该团队正在引入创新钛酸钙铜（CCTO）材料，该材料有望增强寄生电容，并在多个转换器设计中成为有价值的组件。