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封闭式自然对流PFC-LLC氮化镓变换器中系统级热性能与功率密度的综合优化
Comprehensive System-Level Thermal Performance and Power Density Optimization in Enclosed Natural Convection PFC-LLC GaN Converters
Rahil Samani · Ignacio Galiano Zurbriggen · Ruoyu Hou · Juncheng Lu 等5人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年1月
氮化镓增强型高电子迁移率晶体管（e - HEMT）在将效率提升至可能的极致方面表现卓越。随着功率密度按需增加且效率趋近饱和点，对半导体可靠性和热管理的担忧也日益加剧。本文聚焦于基于氮化镓的两级功率因数校正（PFC） - LLC 变换器，这是自然冷却消费电子产品中常见的一种拓扑结构，并探索解决其热瓶颈问题的方案。本文提出了一种平衡热网络，该网络通过精确的与温度相关的损耗表征将热域和电域相互连接而建立。然后将这些损耗模型应用于功率变换器的热网络中。此外，主要在元件级研究中发展起来的热耦合概念被拓展到...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于GaN器件的PFC-LLC变换器热管理优化技术具有重要的战略价值。该研究针对自然冷却条件下的功率变换系统，提出了系统级热-电耦合网络模型和多目标优化框架，这与我司在光伏逆变器和储能变流器产品中追求高功率密度、高可靠性的技术路线高度契合。 GaN器件的应用是我司下一...
基于并联变换器单元的宽输出降压无桥PFC变换器用于BLDC电机
Parallel Converter Cell-Based Step-Down Bridgeless PFC Converters With Wide Output for BLDC Motor
Zhengge Chen · Jin Qi · Xu Chen · Jianping Xu 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年1月
摘要：无刷直流（BLDC）电机通常由电压源逆变器（VSI）驱动，为实现高功率因数（PF），该逆变器可由交 - 直流降压功率因数校正（PFC）转换器供电。然而，现有技术中的无桥降压 PFC 转换器由于存在输入电流死区，功率因数较差。因此，本文通过将降压和降压 - 升压转换器单元并联，提出了一种新型降压无桥 PFC 拓扑。由于采用了并联结构，降压 - 升压操作可消除输入电流死区，从而在较宽的输出电压范围内实现高功率因数。本文介绍了所提拓扑的工作模式，随后分析了输入电流和功率处理情况。还给出了电感器的...
解读: 该并联单元降压无桥PFC技术对阳光电源新能源汽车产品线具有直接应用价值。文中提出的宽输出范围、无桥拓扑消除整流损耗的方案，可应用于车载OBC充电机前级AC-DC整流环节，提升功率密度与效率。并联单元架构的低纹波特性契合电机驱动对直流母线质量的要求，可优化阳光电源电机控制器设计。此外，该无桥PFC拓扑...
基于混沌灰狼优化的单相并网光伏-电池储能系统双向DC-DC变换器
Chaotic Grey Wolf Optimized DC-DC Bi-directional Converter for a Single-Phase Grid-Tied PV-BES System
作者未知 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年1月
本文提出了一种由混沌灰狼优化（CGWO）简化混合仿射投影算法（SH - APA）控制的单相并网光伏（PV） - 电池储能系统（BESS）。电池储能系统通过双向 DC - DC 转换器（BDC）连接到直流母线，该转换器可调节直流母线电压（$V_{de}$）和电池储能系统电流（$I_{bat}$）。在双向 DC - DC 转换器的电压控制回路中，采用混沌灰狼优化调整的分数阶 PI（FOPI）控制器可显著减小直流母线电压（$V_{de}$）偏差，最终使电流控制回路的参考电流更加平滑，改善电能质量并延长...
解读: 该混沌灰狼优化双向DC-DC变换器技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan储能系统具有重要应用价值。CGWO算法的全局寻优能力可优化现有储能系统中DC-DC变换器的控制策略，提升充放电效率和动态响应速度，特别适用于光储一体化场景的功率平衡控制。该技术可与阳光电源现有MPPT算法协同，增...