找到 14 条结果 · IEEE Transactions on Industrial Electronics
一种用于平面变压器的新型屏蔽方法以抑制共模EMI噪声并扩展软开关范围
Novel Shielding Method for Planar Transformers to Suppress Common-Mode EMI Noise and Improve Soft-Switching Range
Khuong-Duy Le · Quang-Huy Nguyen · Minh-Quan Nguyen · Tat-Thang Le 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年3月
高频 LLC 谐振变换器因其软开关能力，对于数据中心电源和电池充电器等高功率密度应用至关重要。在这些频率下，平面印刷电路板（PCB）绕组变压器因其尺寸和性能优势，比绕线式变压器更受青睐。然而，诸如绕组间和绕组内电容等较高的寄生电容会增加共模（CM）电磁干扰（EMI）噪声，并缩小零电压开关（ZVS）范围。为维持 ZVS，要么必须增加死区时间，要么减小励磁电感，而这两种方法都会增加传导损耗。屏蔽可以减轻共模噪声，但也会增加变压器的寄生电容。本文提出了一种新颖的浮动屏蔽技术（FST），该技术在阻断共模...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项浮动屏蔽技术（FST）对我们的核心产品线具有重要的应用价值。在光伏逆变器和储能变流器领域，LLC谐振变换器已成为DC-DC隔离级的主流拓扑，特别是在高功率密度的组串式逆变器和模块化储能PCS中广泛应用。该技术通过创新的屏蔽方法同时解决了电磁兼容性和软开关性能这两个关键矛...
一种具有宽负载范围、自驱动同步整流和零纹波输出电流的全软开关半交错超高压降比变换器
A Fully Soft-Switching Semiinterleaved Ultrahigh Step-Down Converter With Wide Load Range, Self-Driven SR, and Zero-Ripple Output Current
Mahdi Sadeghi · Ehsan Adib · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年11月
在工业直流 - 直流电源转换应用中，实现转换器的高效率和小尺寸至关重要。为解决这些问题，本文通过采用耦合电感和谷底填充结构，引入了一种新型半交错式非隔离拓扑。该方法可确保输出电流连续且纹波为零，从而减小了输出滤波器的尺寸。此外，通过采用软开关技术，转换器能够在更高频率下运行，并适应大范围的负载变化。采用脉冲频率调制（PFM）控制器可维持零电压开关（ZVS），并通过改变频率来提高转换比。同时，自驱动同步整流器（SR）在零电压开关条件下导通和关断，谷底填充二极管在零电流开关（ZCS）条件下关断，从而...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项半交错超高降压变换器技术在光伏储能系统的直流变换环节具有显著应用价值。该技术通过耦合电感和谷填充结构实现零纹波输出电流，这与我司储能系统对电能质量的严苛要求高度契合，可有效降低输出滤波器体积，提升系统功率密度。 技术的核心优势在于全软开关特性和宽负载范围适应性。在光伏...
用于光伏电解制氢集成储能的LCC谐振型电流馈电三端口DC-DC变换器
LCC-Resonant-Type Current-Fed-Out Three-Port DC–DC Converter for PV Electrolytic Hydrogen Production Integrated With Energy Storage
Xiaoqiang Li · Ning Li · Weijie Xue · Wei Mao 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年10月
三端口直流 - 直流转换器凭借其结构简单、成本低和功率密度高的优势，成为离网光伏制氢系统中实现光伏电池、储能装置和电解槽集成的理想解决方案。考虑到电解槽的低电压大电流工作特性以及对电流纹波的敏感性，本文提出了一种 LCC 谐振型电流输出式部分隔离三端口直流 - 直流转换器（LCC - CFO - TPC）。通过采用脉宽调制（PWM）+ 脉冲频率调制（PFM）方法，该转换器能够为电解槽实现高降压比和低输出电流纹波，降低二次侧整流二极管的电流应力，并在全功率范围内实现一次侧全桥的零电压开关（ZVS）...
解读: 从阳光电源氢能与储能业务协同发展的战略视角看，这项LCC谐振型三端口DC-DC变换器技术具有重要的应用价值。该技术针对光伏制氢系统中电解槽的特殊工况需求——低压大电流输出和对电流纹波的高度敏感性——提出了创新的电流馈出型拓扑结构，这与我司在光伏制氢领域推进的"光储氢"一体化解决方案高度契合。 技术...
采用梯形电流模式的固定开关频率控制实现三电平DC-DC变换器的零电压切换
Fixed Switching Frequency Control Using Trapezoidal Current Mode to Achieve ZVS in Three-Level DC–DC Converters
Zhigang Yao · Xinyu He · Muyang Liu · Jingrui Liu 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年9月
通常，变开关频率方法用于使功率变换器工作在三角电流模式（TCM）或近临界导电模式（CRM），以实现零电压切换（ZVS）。然而，该方法存在电感峰值电流高、控制器设计复杂等问题。本文提出一种新颖的固定开关频率控制策略，采用梯形电流模式（TZCM），在近CRM下通过建模平均电感电流与双占空比的关系，调节并交替两个占空比，实现ZVS。该方法有效降低峰值电流，提升轻载效率，并适用于所有三电平DC-DC变换器。实验在2 kW样机上验证，最高效率达99.12%。
解读: 该固定频率ZVS控制技术对阳光电源ST系列储能变流器和SG光伏逆变器的DC-DC环节具有直接应用价值。三电平拓扑是阳光电源中高压产品的核心架构，该技术通过梯形电流模式在固定频率下实现ZVS，可有效解决变频控制带来的EMI设计复杂性和磁性元件优化难题。相比传统TCM，峰值电流降低可减小功率器件应力，提...
一种具有扩展零电压切换区域的无源分数阶WPT系统
A Powerless Fractional-Order WPT System With Extended Zero Voltage Switching Region
Houxuan Liu · Liangzong He · Bing Cheng · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年9月
逆变器对于无线电能传输（WPT）系统至关重要，其损耗不容忽视。对于WPT系统中的宽输出电压调节，在不使用直流 - 直流转换器的情况下，常采用移相（PS）控制，这会导致逆变器硬开关。为解决这一问题，在实际应用中，针对基于PS调制的WPT系统提出了无功分数阶电容（P - FOC），其能够自适应地实现阶数为1或 - 1的可变电容。该系统可在使谐振槽路电流最小化的同时，保持较宽的零电压开关（ZVS）区域。同时，逆变器能够实现软开关。因此，与传统PS控制相比，系统效率得到显著提高，尤其是在轻载情况下。与传...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于无功分数阶电容器（P-FOC）的无线电能传输技术具有重要的参考价值，特别是在储能系统和电动汽车充电领域的应用潜力值得关注。 该技术的核心创新在于通过P-FOC实现自适应可变电容，配合移相控制在宽输出电压范围内保持零电压开关（ZVS），有效解决了传统方案中逆变器硬开...
一种用于ZVS四开关反激变换器的PWM加伏秒平衡控制
A PWM Plus Voltage-Second Balance Control for ZVS Four-Switch Flyback Converter
Kuang Wang · Xinbo Ruan · Tao Fu · Fei Liu 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年8月
四开关反激（FSF）变换器具有功率开关管电压应力低和零电压开关（ZVS）的特点。本文对钳位电容进行了合理设计，以避免漏感电流和励磁电流出现多个交汇点。然后，提出了一种脉冲宽度调制（PWM）加伏秒平衡（VSB）控制方法，用于关断钳位开关，以确保励磁电流为负，从而实现零电压开关，且不再需要二次侧整流器电流传感器。分析了FSF变换器的工作原理，给出了设计考虑因素，并阐述了所提出的PWM加VSB控制方法的实现方式。最后，在实验室搭建并测试了一台采用氮化镓（GaN）器件、工作频率为500 kHz、功率为6...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，该论文提出的四开关反激（FSF）变换器改进控制技术具有重要的应用价值。反激拓扑在我司光伏逆变器的辅助电源、储能系统的DC-DC变换以及小功率电源模块中广泛应用，该技术的创新点与我司产品优化方向高度契合。 该技术的核心价值体现在三个方面：首先，通过PWM加伏秒平衡（VSB）...
具有固有输出电压平衡的电流馈电多有源桥变换器用于分布式光伏中压直流集成
Current-Fed Multiactive Bridge Converter With Inherently Output Voltage Balance for Distributed Photovoltaics MVDC Integration
Xiaoquan Zhu · Lang Liu · Ke Jin · Bo Zhang · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年8月
输入无关型输出串联（IIOS）模块化多端口直流/直流变换器具有单级功率变换和高效率的特点，是分布式光伏（PV）中压直流（MVDC）并网的一种有前景的方法。光伏输入功率的变化会导致输出电压不平衡。为避免输出电压不均导致的功率削减和设备损坏，本文提出了一种基于多绕组变压器（MWT）且具有固有输出电压平衡特性的电流馈电型多有源桥（CF - MAB）。该拓扑结构在光伏侧采用电流馈电全桥（CF - FB），在中压直流电网侧采用半桥（HB），并通过一个多绕组变压器连接电流馈电全桥和半桥。通过用外部电感替代多...
解读: 从阳光电源分布式光伏中压直流并网业务角度分析，该论文提出的电流馈电多有源桥变换器（CF-MAB）技术具有重要的战略价值。该技术针对分布式光伏中压直流集成场景，通过单级功率变换实现高效率，这与阳光电源追求系统级效率优化的产品理念高度契合。 技术的核心创新在于利用多绕组变压器结构实现固有的输出电压平衡...
一种用于800V电动汽车动力总成的三电平辅助谐振换流极逆变器
A Three-Level Auxiliary Resonant Commutated Pole Inverter for 800-V Electric Vehicle Powertrain
Bijan Elyasi · Farzad Tahami · Ghasem Rezazadeh · Hadi Nouri · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年7月
将电动车辆（EV）公交车的电压从400 V提升至800 V对电动汽车逆变器的设计产生了重大影响。三电平逆变器旨在应对高电池电压。在三电平逆变器拓扑中，中性点钳位（NPC）逆变器具有更好的谐波频谱和更低的半导体损耗，这使得其能够实现更高的功率密度和更简单的冷却系统。然而，在这种拓扑结构中，更高的开关频率会导致逆变器产生更多的功率损耗。较高的开关频率能力使得高速电机的应用成为可能，从而减小了电力驱动系统的整体尺寸。本文提出了一种新型软开关NPC逆变器，其中单向辅助谐振换流极（ARCP）电路辅助从钳位...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇论文提出的三电平辅助谐振换流极（ARCP）逆变器技术虽然针对800V电动汽车动力系统，但其核心技术理念与我们在光伏逆变器和储能系统领域的技术演进方向高度契合。 该技术的核心价值在于通过软开关技术实现中性点钳位（NPC）拓扑在高开关频率下的低损耗运行。这与阳光电源当前在...
相位偏移调节的谐振开关电容中间母线变换器在48V数据中心电源系统中的应用
Phase Shift Regulated Resonant Switched-Capacitor-Based Intermediate Bus Converter for 48 V Data Center Power System
作者未知 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年7月
在48 V数据中心电源系统的两级架构中，前端中间总线转换器（IBC）需要同时适应48 V的标称输入电压和备用电池的宽输入电压范围（通常为40 V - 60 V）。为应对这一设计挑战，我们提出了一种基于移相调节谐振开关电容的IBC。在标称输入下，它通过一个 n:1的变压器实现4n:1的电压转换比，并且显著降低了初级开关上的电应力。此外，零电压开关（ZVS）不依赖于变压器的励磁电流。因此，可以抑制励磁电流以优化效率。当连接备用电池时，在堆叠桥之间引入移相以调节宽输入电压。本文提供了理论分析和设计考量...
解读: 从阳光电源储能系统和数据中心能源解决方案的业务视角来看，这项相移调节谐振开关电容中间母线变换器技术具有重要的应用价值和借鉴意义。 该技术针对48V数据中心电源系统的宽输入电压范围（40V-60V）设计挑战，提出了创新的相移调节方案。这与阳光电源在储能系统中面临的电池电压波动问题高度契合。在我们的模...
一种100 kW、60 kHz高效率松耦合谐振双有源桥变换器的设计与验证
Design and Validation of a 100 kW, 60 kHz, High Efficiency, Loosely-Coupled-Resonant Dual-Active-Bridge Converter
Jaehong Lee · Dong-Uk Kim · Sungmin Kim · Seung-Hwan Lee · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年7月
提出了一种新型松耦合谐振双有源桥（LCR-DAB）变换器，采用高频变压器实现电能无线传输，原副边可分离数厘米以满足中压固态变压器系统的高压隔离需求。研究了其输入阻抗、零电压开关范围、输出功率及效率随工作频率与移相角的变化特性，提出了高效且参数鲁棒的最优工作频率，并给出了适用于LCR-DAB的松耦合线圈设计准则。实验搭建了1 kV、100 kW、60 kHz的样机平台，在3 cm气隙下测得线圈间效率达99%，端到端直流效率为97.3%，并验证了系统的参数鲁棒性与绝缘性能。
解读: 该LCR-DAB技术对阳光电源中高压储能系统具有重要应用价值。100kW/60kHz高频变压器实现的3cm气隙无线电能传输，可直接应用于PowerTitan大型储能系统的中压固态变压器（SST）模块，解决高压隔离与模块化设计难题。97.3%的端到端效率与99%的线圈效率，可提升ST系列储能变流器在1...
零电压开关双向四开关Buck-Boost变换器功率流向平滑反转
Smooth Reversal of Power Transfer Direction for ZVS Bidirectional Four-Switch Buck-Boost Converter
Lingxuan Xiao · Xinbo Ruan · Chi Kong Tse · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年7月
双向直流 - 直流转换器在可再生能源发电系统、住宅储能系统和电动汽车中得到了广泛应用。四开关升降压（FSBB）转换器具有功率开关电压应力低、输出为正以及可实现双向功率传输等特点。本文采用脉冲宽度调制（PWM）与移相控制相结合的方式对 FSBB 转换器进行控制，以实现正向和反向功率传输运行时所有功率开关的零电压开关（ZVS）。然后，提出了在一个开关周期内实现功率传输平稳反向的控制方法，避免了过大的电流过冲。最后，搭建了一台输出功率范围为 -5 至 5 千瓦的双向 FSBB 转换器样机并在实验室进行...
解读: 从阳光电源的业务布局来看，这项四开关双向Buck-Boost变换器（FSBB）的功率流平滑反转技术具有显著的应用价值。该技术通过结合PWM和移相控制实现全开关零电压开关（ZVS），并能在单个开关周期内完成功率传输方向的平滑切换，这与我们在储能系统和光储一体化解决方案中的核心需求高度契合。 在储能变...
多绕组耦合电感与LC串联谐振电压均衡器在分布式光伏能源中压直流并网中的应用
Multiwinding Coupled-Inductor and LC Series Resonant Voltage Balancer for MVDC Integration of Distributed Photovoltaic Energy
Xiaoquan Zhu · Lang Liu · Ke Jin · Bo Zhang · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年7月
由于采用输入独立输出串联（IIOS）多端口直流 - 直流变换器将分布式光伏（PV）集成到中压直流（MVDC）系统中具有卓越的升压能力，该集成方式受到了更多关注。然而，由输入光伏功率不匹配导致的输出电压不平衡问题已成为一个关键问题。因此，本文提出了一种基于多绕组耦合电感（MWCI）和 LC 支路的电压平衡器（VB）来解决这一问题。半双有源半桥（DAHB）作为子模块（SM）用于连接光伏面板和中压直流母线；通过将所有子模块两两分组，组内和组间的电压平衡分别由 LC 串联谐振电压平衡器（LCSRVB）和...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于多绕组耦合电感和LC串联谐振的中压直流光伏并网技术具有重要的战略价值。该技术针对分布式光伏中压直流集成系统中的核心痛点——输出电压不平衡问题，提出了创新性解决方案，这与我司在大型光伏电站和工商业分布式光伏领域的技术需求高度契合。 该技术的核心优势在于通过半双有源半...
用于实现宽负载范围ZVS与低开关损耗的串联半桥WPT变换器优化混合TPS与EPS控制
Optimized Hybrid TPS and EPS Control for Tandem-Half-Bridge WPT Converter to Achieve Wide Load Range ZVS With Low Switching Loss
Mingyang Li · Junjun Deng · Chang Li · Shuo Wang · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年1月
在不使用额外直流 - 直流转换器的情况下实现宽范围功率调节，无线电能传输（WPT）系统采用移相全桥（PSFB）是一种很有前景的方法。然而，对于 PSFB WPT 系统而言，开关损耗是影响系统效率的关键因素。单侧 PSFB 可以调节功率，但硬开关会导致效率低下和电磁干扰问题。双侧 PSFB 能够在较宽的功率范围内实现零电压开关（ZVS），但代价是在轻载时会产生较高的导通损耗和关断损耗。本文提出了一种将串联半桥（THB）与有源整流器（AR）相结合的 WPT 变换器，以降低系统在轻载和中载时的开关损耗...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项串联半桥无线电能传输技术具有重要的战略参考价值。该技术通过优化的混合三相移和扩展相移控制策略，在16.7%-100%负载范围内实现了全开关零电压开关（ZVS）和≥94.1%的高效率，这与我司在光伏逆变器和储能变流器领域追求的宽负载高效运行目标高度契合。 在储能系统应用...
用于移相全桥变换器开关损耗均衡的分互补调制
Split Complementary Modulation for Switching Loss Balancing of Phase-Shifted Full-Bridge Converter
Dongok Moon · Changkyu Bai · Anyeol Jung · Minsung Kim · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年6月
在移相全桥（PSFB）变换器中，每个桥臂上的开关由互补的脉冲宽度调制（PWM）信号驱动，并实现零电压开关（ZVS）。然而，PSFB 变换器不可避免地会出现超前桥臂和滞后桥臂开关损耗不平衡的问题。本文提出一种分裂互补调制方法，用于平衡 PSFB 变换器超前桥臂和滞后桥臂的开关损耗。该分裂互补调制方法使每个桥臂在每个开关周期内交替充当超前桥臂和滞后桥臂。在轻载时，滞后桥臂开关的零电压开通通常需要额外的死区时间。在分裂互补调制下，由于超前桥臂和滞后桥臂的角色在每个开关周期都会转换，因此在滞后桥臂开关开...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项针对移相全桥（PSFB）变换器的分裂互补调制技术具有显著的应用价值。PSFB拓扑广泛应用于我司的储能变流器、光伏逆变器的DC-DC变换级以及电动汽车充电模块中，该技术直接针对行业痛点——超前桥臂与滞后桥臂间的开关损耗不平衡问题。 该技术的核心价值在于通过每个开关周期交...