找到 13 条结果 · IEEE Transactions on Power Electronics
一种用于电池充电应用的CMOS工艺实现的开关电感混合降压DC-DC变换器
A Switching-Inductor Hybrid Step-Down DC-DC Converter for Battery Charger Applications Implemented in CMOS Process
Mina Shin · Seongil Yeo · Seunghoon Lee · Kunhee Cho · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年8月
本文介绍了一种专为电池充电器应用设计的开关电感混合式直流 - 直流转换器，该转换器以 5 V 为输入，输出范围为单节电池电压（3 - 4.3 V）。与传统的降压转换器和三电平降压转换器相比，这种混合式转换器有效降低了电感电流的均方根值，从而在保持高效率的同时能够使用紧凑型电感。该设计采用 180 nm 互补金属氧化物半导体（CMOS）工艺制造，且仅使用 CMOS 器件实现。为了在无需高压横向扩散金属氧化物半导体（LDMOS）晶体管的情况下实现高达 8.6 V 的高压操作，本文提出了一种电平位移栅...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项开关电感混合型降压DC-DC转换器技术在储能系统和电动汽车充电领域具有显著应用价值。该技术针对单节电池充电场景（3-4.3V输出），通过创新的拓扑结构有效降低了电感有效值电流，这与我们在储能系统BMS（电池管理系统）和光储一体化解决方案中对高效率、小型化电源管理的需求高...
一种适用于无线功率传输应用的通用耦合和/或解耦集成电感器优化方法
A Generic Coupled and/or Decoupled Integrated Inductors Optimization for WPT Applications
Peyman Darvish · Hui Cao · Muhammad Fasih Uddin · Houqing Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年6月
在无线电能传输（WPT）系统中使用集成电感器具有诸多优势，例如减少铁氧体材料的使用、降低成本、缩小变换器尺寸以及提高功率密度。本文提出了一种适用于WPT系统中集成电感器的优化方法，该方法不仅可应用于需要完全解耦的直流 - 直流变换器，还可用于补偿电感器，能将电能导向所需线圈的同时与其他线圈解耦。为加速优化过程，本文提出了一种改进的集总环路模型，以实现为不同的WPT应用同时设计多个解耦和/或耦合的集成电感器。以双侧LCC拓扑结构为例进行研究，优化设计可使发射端和接收端的附加集成电感器的自感分别降低...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项集成电感优化技术对我们的无线充电和电力电子产品线具有重要的战略价值。该技术通过优化耦合/解耦集成电感设计，实现了26%的自感降低和96.5%的直流效率，这与我们在光伏逆变器和储能系统中追求的高功率密度、高效率目标高度契合。 在产品应用层面，该技术可直接赋能我们的电动汽...
实现宽电压转换比并降低功率损耗以提高1.8 V电源轨的效率：基于EVCR降压变换器的研究
Achieving Wide Voltage-Conversion-Ratio and Reduced Power Losses for High Efficiency With EVCR Buck Converter for a 1.8 V Power Rail
Hyo-Jin Park · Dowon Jeong · Hyeonho Park · Woosung Park 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年5月
本文提出了一种扩展电压转换比（VCR）的降压转换器，其电压转换比高达 0.67。与之前电压转换比限制在 0.5 以下的混合转换器不同，所提出的转换器无需额外的外部组件，就能在锂离子电池的整个工作范围内为低于 1.8 V 的电源轨可靠供电。此外，它将电感的直流电阻、飞跨电容的等效串联电阻以及功率开关的导通电阻所产生的每一项功率损耗都降至最低。因此，在为移动应用提供稳定的 1.8 V 输出电压的同时，实现了更高的效率。另外，由于所提出的转换器在整个电压转换比范围内仅以两相模式运行，因此相较于之前的工...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项扩展电压转换比（EVCR）降压转换器技术虽然针对移动设备应用开发，但其核心创新理念对我司储能系统和光伏逆变器产品具有重要参考价值。 该技术的核心突破在于将电压转换比扩展至0.67，突破了传统混合转换器0.5的限制，并在全锂电池工作范围内实现高效稳定供电。这一特性与我司...
一种具有增强纹波衰减能力和磁芯尺寸优化方法的磁集成LCL滤波器
A Magnetic Integrated LCL Filter With Enhanced Ripple Attenuation Capability and a Core Size Optimization Method
Jianbo Jiang · Zhenyu Li · Fei Liu · Shangzhi Pan 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
由于具有强大的纹波衰减能力，LCL 滤波器被广泛应用于并网逆变器中，以有效滤除并网电流的开关频率谐波。然而，传统 LCL 滤波器的缺点是体积大且磁芯利用率低。尽管对 LCL 滤波器的两个分立电感进行磁集成是减小体积的有效解决方案，但现有的磁集成方案主要存在高频区域纹波衰减能力下降的问题。针对这一问题，本文提出了一种具有增强纹波衰减能力的磁集成 LCL 滤波器。此外，通过合理的磁芯结构和参数设计，实现了磁芯体积 - 效率 - 纹波衰减能力的联合优化方法，进一步提高了所提出的磁集成 LCL 滤波器的...
解读: 从阳光电源的业务角度来看，这项磁集成LCL滤波器技术具有重要的应用价值。在光伏逆变器和储能变流器产品中，LCL滤波器是抑制开关频率谐波、确保并网电流质量的核心部件，其性能直接影响系统的电能质量和并网合规性。 该技术的核心突破在于解决了传统磁集成方案中高频纹波抑制能力下降的固有矛盾。对于阳光电源而言...
一种基于耦合电感的可扩展高电压增益软开关双向DC-DC变换器
An Extendable High-Voltage Gain Soft-Switching Bidirectional DC–DC Converter With Coupled Inductor
Fan Yuan · Ruixiang Hao · Jingqi Song · Xiaojie You · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
本文提出了一种适用于高电压增益和大功率应用的非隔离式可扩展软开关双向直流 - 直流变换器。所提出的变换器采用低压侧（LVS）交错并联、高压侧（HVS）串联的结构，具有开关和电容电压应力低以及均流的特点。此外，通过将耦合电感与谐振槽路相结合，该变换器能够在宽电压范围内的轻载和满载条件下实现所有开关的软开关，并且可以控制漏感能量。详细讨论了其工作原理、器件电压应力、软开关条件以及对比分析。此外，还给出了所提出变换器的参数设计。最后，搭建了一台低压侧电压为 40 - 90 V、高压侧电压为 400 V...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项高增益软开关双向DC-DC变换器技术与我们在储能系统和光伏发电领域的核心需求高度契合。该技术采用低压侧交错并联、高压侧串联的拓扑结构，实现了40-90V到400V的宽范围电压转换，这正是我们储能变流器（PCS）和光储融合系统中连接电池组与直流母线的关键技术环节。 该技...
一种符合EMI标准且适用于汽车级的48 V至负载点Dickson型混合开关电容DC–DC变换器
An EMI-Compliant and Automotive-Rated 48 V to Point-of-Load Dickson-Based Hybrid Switched-Capacitor DC–DC Converter
Sahana Krishnan · Margaret E. Blackwell · Robert C. N. Pilawa-Podgurski · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年3月
随着数据中心供电架构和汽车动力系统向48V配电轨转变，高性能混合开关电容（混合SC）转换器已成为这两个领域颇具吸引力的供电解决方案。然而，由于严格的电磁干扰（EMI）和可靠性要求，汽车电源系统带来了独特的设计挑战。本研究探讨了一种基于狄克逊结构、固有EMI较低的调节型混合SC拓扑，并讨论了采用基于控制的EMI缓解技术，如谐振和超谐振运行，以及扩频调频。研究了这些技术对混合SC转换器效率的影响，以及为达到EMI合规要求的无源滤波器设计。所提出的滤波器和调制方案使该转换器能够满足CISPR 25汽车...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于Dickson拓扑的混合开关电容DC-DC转换技术具有重要的战略价值。随着光伏储能系统和新能源汽车充电设施向48V配电架构演进，该技术为我们的产品升级提供了新的技术路径。 该转换器实现97.1%的峰值效率，这对阳光电源的储能系统和车载DC-DC产品线尤为关键。在储...
一种用于分布式光伏储能应用的软开关多端口变换器
A Soft-Switched Multiport Converter for Distributed PV Application With Energy Storage
作者未知 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
独立的直流/交流微电网通常需要多个直流 - 直流转换器来整合分布式发电机和储能（ES）单元。挑战在于平衡成本、效率、功率密度和系统可靠性。光伏（PV）系统的存在增加了复杂性，特别是在光伏串之间存在不均匀阴影的情况下。这通常会导致光伏发电量减少，原因可能是最大功率点跟踪（MPPT）算法出现误判，也可能是光伏电压下降。为解决这一问题，本文提出了一种采用非隔离多端口转换器的解决方案。该设计允许将两个独立的光伏串和一个储能单元进行串联无缝集成，具有分布式最大功率点跟踪、软开关和差分功率处理等优点。这些特...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项非隔离多端口变换器技术对我们在分布式光伏与储能一体化系统领域具有重要的参考价值。该技术通过创新性地将两路独立PV组串和储能单元串联集成，有效解决了传统方案中存在的成本、效率与可靠性平衡难题。 该技术的核心优势与我们当前的产品战略高度契合。首先，分布式MPPT功能可显著...
用于储能系统应用的三相交错双向LLC谐振变换器与垂直集成磁体
Three-Phase Interleaved Bidirectional LLC Resonant Converter With Vertically Integrated Magnetics for Energy Storage System Applications
作者未知 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
双向 LLC 谐振变换器因其效率高、功率密度高和电磁干扰（EMI）低等显著特性，在储能系统中得到了越来越广泛的应用。为扩大输出功率并降低电流纹波，常用的策略是采用多相交错式变换器并联，实践证明这种方法能提供更高的效率和功率密度。本文介绍了一种采用垂直集成磁件的三相交错式双向 LLC 谐振变换器。通过共享磁板集成变压器和电感器，减小了磁件的体积。这种结构在正向和反向运行模式下均能实现磁通抵消，从而降低了磁芯损耗，提高了变换器效率。采用所提出的磁阻模型来分析零序磁通和励磁电流的影响。通过优化设计流程...
解读: 从阳光电源储能系统业务视角来看，这项三相交错并联双向LLC谐振变换器技术具有显著的应用价值。该技术针对储能系统中DC-DC变换环节，通过垂直集成磁性元件设计，在400V/48V电压等级下实现了3.5kW功率输出，这与我们储能变流器（PCS）中的关键功率变换模块需求高度契合。 技术优势方面，98.6...
基于非对称占空比限制控制的多端口双向直流-直流变换器在分布式储能系统中的应用
Asymmetrical Duty-Cycle Limit Control-Based Multiport Bidirectional DC–DC Converter for Distributed Energy Storage System Applications
作者未知 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
本文提出了一种新型多端口双向直流 - 直流转换器（MP - BDC），其特点是在每个低压端口采用两相交错架构，以减轻低压侧电容器和电感器上的电流纹波。多端口配置旨在实现不同电压等级的储能系统（ESS）的同时利用，同时实现较宽的电压转换比。为了确保在整个占空比范围内电感平均电流平衡，实施了一种经济高效的非对称占空比限制控制策略，该策略对直流电感的变化表现出了强大的鲁棒性。此外，所提出的转换器非常适合集成各种可再生能源和混合储能系统。另外，低压端口与高压端口配置为共地，有助于降低系统内的电磁干扰。本...
解读: 从阳光电源储能系统业务视角来看，这项多端口双向DC-DC变换器技术具有显著的战略价值。该技术通过双相交错并联架构有效降低了低压侧电流纹波，这与我司PowerStack储能系统对高功率密度和长寿命的需求高度契合。特别是其支持不同电压等级储能单元同时接入的能力，可直接应用于我司正在推进的混合储能解决方案...
基于氮化镓的单级三相并网光伏逆变器的设计与验证
Design and Verification of a GaN-Based, Single Stage, Grid-Connected Three-Phase PV Inverter
Orkhan Karimzada · Giulio De Donato · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
本研究介绍了一款基于氮化镓（GaN）的三相光伏（PV）逆变器的研发情况，重点关注氮化镓技术在太阳能应用中的可行性、可靠性和效率。该研究系统地探索了氮化镓场效应晶体管（FET）的应用，特别是其在提高光伏系统效率和功率密度方面的作用。通过全面的实验和设计优化，确定了一种有前景的逆变器拓扑结构并进行了深入分析，最终制成的样机实现了高达 96% 的峰值效率。研究的关键内容包括对氮化镓场效应晶体管的性能进行基准测试、设计并测试用于并网的 LCL 滤波器、考虑三相逆变器的印刷电路板（PCB）设计，以及从功率...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于GaN（氮化镓）技术的三相光伏逆变器研究具有重要的战略参考价值。该研究实现的96%峰值效率虽然与我司现有高端产品相当，但其核心价值在于通过GaN器件显著提升了功率密度，这直接契合我们在分布式光伏和户用储能领域对小型化、轻量化产品的迫切需求。 从技术成熟度评估，该研...
航空航天应用中1MVA三电平ANPC逆变器母线的设计与表征
Design and Characterization of Bus Bars for 1-MVA Three-Level ANPC Inverters in Aerospace Applications
Di Wang · Linke Zhou · Samuel Hemming · Jiaming An 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月
母线在连接各部件方面起着至关重要的作用，广泛应用于高功率逆变器中。过去人们已做出诸多努力来降低母线的杂散电感。对于多电平逆变器而言，其换流回路比两电平逆变器更为复杂，母线的物理布局和寄生参数尤为重要。此外，对于航空航天等新型且要求更高的应用场景，母线在设计时需保证其具有无局部放电（PD）的绝缘性能，同时还要实现轻量化。鉴于航空航天应用中冷却条件较为苛刻，母线的热设计和冷却性能也值得高度关注。本文针对电动飞机推进用的 1.5 千伏、1 兆伏安三电平有源中点钳位（ANPC）逆变器，提出了一种叠层母线...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项针对航空航天应用的三电平ANPC逆变器母排设计研究具有重要的技术参考价值。该研究聚焦于1.5kV/1MVA功率等级的母排优化设计，与我司在大功率光伏逆变器和储能变流器领域的技术需求高度契合。 该论文提出的层叠式母排设计方法论在三个维度上具有突破性价值：首先，通过优化物...
一种用于高性能计算的垂直供电架构
A Vertical Power Delivery Architecture for High-Performance Computing
作者未知 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
对于高性能计算系统而言，电力传输正变得尤为关键。本文实现了一种具有高传输效率和系统计算性能的新型垂直电力传输（VPD）架构。通过盲孔/埋孔工艺制作了一块 12 - 1.83 V 的电压调节器（VR）板。基于 VR 板与主板的兼容设计，将该 VR 板直接与服务器主板组装在一起，形成了一个计算系统。静态输出和瞬态响应测试表明，VPD 原型具有卓越的稳定性。经证实，该原型的峰值效率和满载效率分别为 93.0% 和 91.5%，优于横向电力传输（LPD）以及以往的相关报道。这种 VPD 设计还能直接为中...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，该垂直供电架构（VPD）技术虽然聚焦于高性能计算领域，但其核心理念与我们在光伏逆变器、储能系统中追求的高效功率转换目标高度契合。论文展示的12V至1.83V电压调节器通过盲埋孔工艺实现93%峰值效率和91.5%满载效率，这种垂直集成设计思路对我们的产品架构优化具有重要启发意...
变耦合与负载条件下高速谐振式无线功率传输的同步整流技术
Synchronous Rectification for High-Speed Resonant Wireless Power Transfer Under Variable Coupling and Load
Christian Herpers · Matthew MacMillan · Ethan T. Belliveau · Chris D. Rouse · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
本文提出了一种适用于涉及可变耦合、可变负载和较低电压（例如 60 V 及以下）应用的高效紧凑型无线电能传输（WPT）同步整流器（SR）。所提出的同步整流器采用了与负载无关的 E 类拓扑结构，以及基于调谐延迟线的相对简单的同步电路。本文给出了在 13.56 MHz 和 27.12 MHz 下工作的谐振电容式电能传输系统中实现的同步整流器的分析、仿真和实验结果。这两个系统在传输距离相对于标称值变化 <inline-formula xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/M...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，该论文提出的同步整流无线电能传输技术具有重要的战略参考价值。该技术采用E类拓扑结构实现负载独立特性，在13.56 MHz和27.12 MHz频段下分别达到93%和89%的整流效率，在耦合距离变化±25%范围内保持稳定输出，展现出良好的技术成熟度。 对于阳光电源的储能系统业...