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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...
一种具有高功率因数和软开关特性的单级无电解电容AC-DC LED驱动器
A Single-Stage Electrolytic-Capacitor-Free AC–DC LED Driver With High Power Factor and Soft Switching Characteristics
Hung-Liang Cheng · Yong-Nong Chang · Lain-Chyr Hwang · Tsung-Han Tu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
本文提出了一种用于驱动大功率LED的单级AC/DC变换器。该电路拓扑主要包含两个交错运行的改进型Ćuk变换器。前级Ćuk变换器作为Boost变换器运行，后级作为Buck变换器运行。Boost变换器工作在断续导通模式（DCM），以实现高功率因数和软开关特性，同时去除了电解电容，提升了系统寿命。
解读: 该文献探讨的单级AC/DC变换器及无电解电容设计方案，主要应用于LED驱动领域。虽然与阳光电源核心的光伏逆变器和储能变流器（PCS）产品线存在差异，但其核心技术点——即通过拓扑优化实现高功率因数（PFC）和软开关，对于提升阳光电源户用光伏逆变器及充电桩产品的功率密度和可靠性具有参考价值。特别是其无电...
一种具有最大升压能力和最小开关频率的Z源逆变器改进PWM策略
An Improved PWM Strategy for Z-Source Inverter With Maximum Boost Capability and Minimum Switching Frequency
Yan Zhang · Jinjun Liu · Xinying Li · Xiaolong Ma 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年1月
Z源逆变器提供了一种具有升降压调节能力的单级直流-交流功率转换方案。为最大化电压增益并提升效率，本文提出了一种改进的脉宽调制（PWM）策略。通过调节单相桥臂的直通占空比，该策略有效调节了中间直流母线电压的平均值，从而优化了系统性能。
解读: Z源逆变器拓扑在光伏发电领域具有单级升压的独特优势，可简化系统架构并提高功率密度。对于阳光电源的组串式逆变器产品线，该改进型PWM策略通过降低开关频率和优化直通控制，有助于进一步提升逆变效率并降低损耗。建议研发团队评估该拓扑在特定高增益应用场景下的可行性，特别是在需要宽输入电压范围的工商业光伏项目中...
一种研究单管DC-DC变换器中多种非连续导通模式的通用方法及其在通用Buck-Boost变换器中的应用
A General Method to Study Multiple Discontinuous Conduction Modes in DC–DC Converters With One Transistor and Its Application to the Versatile Buck–Boost Converter
Duberney Murillo-Yarce · Carlos Restrepo · Diego G. Lamar · Javier Sebastian · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年11月
本文提出了一种研究多二极管和多电感拓扑中多种非连续导通模式（DCM）的通用分析方法。该方法通过系统化步骤识别和表征复杂的DCM工作状态，解决了传统单DCM分析方法的局限性，并以通用Buck-Boost变换器为例验证了该方法的有效性。
解读: 该研究提出的多DCM通用分析方法对阳光电源的电力电子拓扑研发具有重要参考价值。在光伏组串式逆变器及储能变流器（如PowerTitan、ST系列PCS）的研发中，DC-DC变换级常涉及复杂的多电感/多二极管拓扑。掌握多种DCM模式的精确建模，有助于优化变换器在轻载或宽电压范围下的效率，提升控制算法的鲁...
一种集成交错式PFC与谐振DC/DC电路的单级AC/DC变换器系列
A Family of Single-Stage AC/DC Converters Integrated Interleaved PFC and Resonant DC/DC Circuits
Song Lu · Hongbo Ma · Xiaoqiang Wang · Junhong Yi 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年8月
针对传统单级AC/DC变换器在高压输入下母线电压过高的问题，本文提出了一种集成交错式PFC与谐振DC/DC电路的单级变换器系列。该拓扑通过创新的交错结构，有效降低了母线电压应力，提升了变换效率与功率密度，适用于高压输入场景。
解读: 该研究提出的交错式PFC与谐振DC/DC集成拓扑，对阳光电源的充电桩及户用储能产品线具有重要参考价值。在充电桩应用中，该拓扑能有效降低母线电压应力，从而选用更低耐压等级的功率器件，降低系统成本并提升转换效率。对于户用储能系统，该技术有助于优化单级变换架构，减小系统体积，提升功率密度。建议研发团队关注...
具有本征Buck-Boost单元和共模电压抑制的三相交流侧倍压高功率密度电压源变换器
Three-Phase AC-Side Voltage-Doubling High Power Density Voltage Source Converter With Intrinsic Buck–Boost Cell and Common-Mode Voltage Suppression
Peng Li · Grain Philip Adam · Yihua Hu · Derrick Holliday 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年9月
本文提出了一种新型三相电压源变换器（VSC），通过引入本征Buck-Boost单元，解决了传统两电平VSC输出电压范围受限的问题，无需高直流母线电压或笨重的升压变压器即可实现中压运行，同时有效抑制了共模电压，提升了功率密度。
解读: 该研究提出的拓扑结构在提升功率密度和输出电压能力方面具有显著优势，对阳光电源的组串式逆变器和大型集中式逆变器产品线具有重要的参考价值。通过引入本征Buck-Boost单元，可以优化逆变器在宽直流电压输入范围下的并网性能，减少对磁性元件体积的依赖，从而进一步提升产品功率密度。此外，共模电压抑制技术有助...
用于配电网多分布式能源与直流负载中压直流接入接口的多端口直流固态变压器
A Multiport DC Solid-State Transformer for MVDC Integration Interface of Multiple Distributed Energy Sources and DC Loads in Distribution Network
Yizhan Zhuang · Fei Liu · Yanhui Huang · Shiwen Wang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年1月
本文针对传统直流配电网中光伏、储能及直流负载通过多级变换器接入LVdc母线导致缺乏电气隔离及转换效率低的问题，提出了一种多端口直流固态变压器（SST）方案。该方案通过高频隔离实现多能源的高效集成，简化了系统架构，提升了配电网的灵活性与可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的PowerTitan系列液冷储能系统及工商业光伏并网方案具有重要参考价值。随着配电网向直流化演进，多端口固态变压器技术可优化光储一体化系统的拓扑结构，减少功率变换级数，从而提升系统整体效率与功率密度。建议研发团队关注该拓扑在高压直流接入场景下的应用，特别是如何通过高频隔离技术提升储...
基于Buck-Boost交流斩波器的高频链分裂相电压源微逆变器以实现高效率和低电压应力
A High-Frequency-Link Split-Phase Voltage-Source Microinverter Based on Buck–Boost AC Chopper for High Efficiency and Low Voltage Stress
Xuewen Li · Jia Liu · Xu Zhou · Jinjun Liu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
本文提出一种新型单级高频链分裂相微逆变器，采用双Buck-Boost交流斩波器构成副边交-交变换器，实现高电压增益与宽调压范围，降低高频变压器匝比，减小副边开关电压应力及器件损耗。所提先进调制策略可实现所有开关的软开关并有效抑制电压尖峰，无需额外钳位电路。该逆变器具备电压源特性与分裂相输出能力，适用于并网与孤岛运行模式，配合控制策略确保双模式下稳定运行。实验样机在600 W/50 Hz下峰值效率达97.12%，验证了拓扑有效性。
解读: 该高频链微逆变器技术对阳光电源SG系列光伏逆变器和ST储能变流器具有重要参考价值。其Buck-Boost交流斩波器拓扑实现的高电压增益（降低变压器匝比）和低电压应力特性，可直接应用于SG系列单相微逆变器的功率密度提升，降低器件成本。所提软开关调制策略无需额外钳位电路即可抑制电压尖峰，对阳光电源高频隔...
用于储能系统的三电平级联非反相升降压变换器的模型预测控制
A Model Predictive Control of Three-Level Cascaded Noninverting Buck–Boost Converter for Energy Storage System
Qiaoling Peng · Simiao Zhou · Fujun Ma · Gelin Huang 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年11月
三级级联非反相升降压变换器（TL - CNIBBC）具有多种运行模式，尤其适用于储能的宽范围电压双向转换。如何选择合适的运行模式并实现平滑的模式切换是亟待解决的关键问题。本文分析了TL - CNIBBC的工作原理，并引入了基于传统工作模式的两种扩展模式，以消除输入电压接近输出电压时的死区。其次，提出了一种以电感电流为代价函数的模型预测控制（MPC）方法，采用滞环控制避免模式跳变，并定义了模式切换规则以实现多模式平滑过渡。最后，针对三级变换器中的电容电压不平衡问题，提出了一种占空比修正方法。实验结...
解读: 从阳光电源储能系统业务视角来看，这篇论文提出的三电平级联非反相Buck-Boost变换器技术具有重要的应用价值。该技术针对储能系统宽范围电压双向转换的核心需求，与我司ST系列储能变流器（PCS）的技术演进方向高度契合。 论文的核心贡献在于解决了传统Buck-Boost变换器在输入输出电压接近时的"...
新型双向三开关单级单相AC-DC升降压变换器
Novel Bidirectional Three-Switch Single-Stage Single-Phase AC–DC Buck-Boost Converter With Ground-Referenced Output
Rahel Herzog · David Menzi · Michael Leibl · Luc Imperiali 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年3月
针对功率在数千瓦以内的电机驱动、电池及光伏阵列等直流负载或电源，通常需采用具备功率因数校正功能的双向AC-DC变换器接入单相电网。当要求输出电压范围宽于电网电压幅值时，需具备升降压能力。本文提出一种仅含三个功率开关管的新型单级单相双向AC-DC升降压变换器，通过系统化方法推导其拓扑结构。该变换器负直流输出端接地，无共模电压。提出一种先进的调制策略，可降低33%以上开关损耗并减小器件应力。实验搭建3.3 kW样机，接入230 V单相交流电网，输出电压范围为300–450 V。实验结果表明，采用先进...
解读: 该三开关单级AC-DC升降压拓扑对阳光电源储能与充电产品线具有重要应用价值。在ST系列储能变流器中，可简化双向PFC电路设计，相比传统四开关方案减少25%功率器件，降低系统成本；300-450V宽电压输出范围适配磷酸铁锂电池组动态工况。在车载OBC充电机领域，负端接地特性消除共模电压，满足车规EMC...
利用开关序列和突发模式实现高效率DAB变换器
High-Efficiency DAB Converter Using Switching Sequences and Burst Mode
German G. Oggier · Martin Ordonez · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年3月
双向有源桥（DAB）变换器支持升降压模式下的双向功率流。本文提出了一种先进的开关序列和突发模式策略，旨在平衡轻载、中载和重载条件下的导通、开关及磁损耗，从而显著提升变换效率。该策略通过状态平面轨迹实现，优化了变换器的整体性能。
解读: DAB变换器是阳光电源储能系统（如PowerTitan、PowerStack及ST系列PCS）的核心DC-DC拓扑。该文献提出的开关序列优化与突发模式控制策略，能够有效解决储能系统在轻载或待机状态下的效率瓶颈，对于提升PCS在全功率范围内的转换效率具有直接参考价值。建议研发团队评估该状态平面轨迹控制...
一种具有模拟迭代MPPT技术的直接交直流与直流-直流跨源能量采集电路，转换效率为72.5%，跟踪效率为94.6%
A Direct AC–DC and DC–DC Cross-Source Energy Harvesting Circuit with Analog Iterating-Based MPPT Technique with 72.5% Conversion Efficiency and 94.6% Tracking Efficiency
Shin-Hao Chen · Tzu-Chi Huang · Shao Siang Ng · Kuei-Liang Lin 等12人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年8月
本文提出了一种跨源能量（CSE）采集系统，可兼容交流和直流输入源。通过Buck-Boost变换技术，该系统无需区分输入源类型即可自动转换为直流输出，并同时为系统负载供电及电池充电。该方案在多源能量管理方面具有灵活性。
解读: 该研究提出的跨源能量采集技术在多输入源兼容性方面具有创新性，对阳光电源的户用光储一体化系统及微电网解决方案具有参考价值。虽然目前72.5%的转换效率低于阳光电源工业级产品的标准，但其“交直流直接转换”的拓扑思路可为未来多能源输入（如光伏+风电+市电）的集成式储能变流器（PCS）提供技术储备。建议研发...
关于“串联无损电阻：分析、实现与应用”的评论
Comment on “Series Loss-Free Resistor: Analysis, Realization, and Applications”
Alon Kuperman · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年3月
本文是对Barbi (2021)关于串联无损电阻（SLFR）研究的补充。文章证明了SLFR不仅可以通过特定的新型电路实现，还可以通过经典的变换器拓扑在特定工作模式下实现，进一步拓展了该概念的应用范围与理论基础。
解读: 该文献探讨了串联无损电阻（SLFR）的拓扑实现方法，属于功率电子基础电路理论研究。对于阳光电源而言，该技术在提升DC-DC变换效率及优化功率密度方面具有潜在参考价值。特别是在组串式逆变器和储能变流器（PCS）的DC-DC级设计中，若能通过拓扑优化实现无损电阻特性，将有助于降低开关损耗，提升整机效率。...
Z源矩阵变换器：综述
Z-Source Matrix Converter: An Overview
Omar Ellabban · Haitham Abu-Rub · Sertac Bayhan · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年11月
传统矩阵变换器（MC）电压增益受限（小于0.866）。Z源矩阵变换器（ZSMCs）通过引入Z源网络，突破了传统MC的电压增益限制，实现了升降压功能，且具有开关数量少、成本低、效率高及可靠性高等优势，是背靠背变换器的有力替代方案。
解读: Z源矩阵变换器通过单级变换实现升降压，简化了电路拓扑，对阳光电源的组串式逆变器及储能PCS产品具有潜在的参考价值。在追求高功率密度和高效率的趋势下，该拓扑可减少功率器件数量，降低系统成本。建议研发团队关注其在极端电网电压波动下的稳压能力，评估其在未来高压光伏系统或紧凑型储能变流器中的应用可行性，特别...
一种具有更少开关管数量的新型单相改进型阻抗源升降压多电平逆变器
Novel Family of Single-Phase Modified Impedance-Source Buck-Boost Multilevel Inverters With Reduced Switch Count
Oleksandr Husev · Ryszard Strzelecki · Frede Blaabjerg · Vasiliy Chopyk 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年11月
本文提出了一系列新型单相多电平逆变器解决方案，通过非标准逆变器配置与阻抗源网络相结合，实现了更高的输出电压电平。文章详细阐述了基于特殊调制技术的运行原理，并提供了组件设计指南、仿真及实验验证，同时探讨了其潜在的应用领域。
解读: 该研究提出的改进型阻抗源多电平拓扑在提升输出电压质量的同时减少了开关管数量，这对于阳光电源的户用光伏逆变器及小型工商业组串式逆变器具有重要的参考价值。通过降低开关损耗和提升功率密度，该技术有助于进一步优化产品体积与成本。建议研发团队评估该拓扑在宽输入电压范围下的效率表现，并探索其在提升逆变器并网电流...
一种新型非隔离低功率无电感压电DC-DC变换器
A New Non-Isolated Low-Power Inductorless Piezoelectric DC–DC Converter
Benjamin Pollet · Ghislain Despesse · Francois Costa · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年11月
本文提出了一种新型非隔离低功率无电感压电谐振变换器。该拓扑利用压电材料作为储能元件，替代传统Buck-Boost变换器中的电感。与现有压电变换器相比，该方案能在宽负载范围内动态调节输出功率与变比，并保持高效率。
解读: 该技术主要针对低功率、无电感应用场景，通过压电材料替代传统磁性元件，旨在实现极高功率密度。对于阳光电源而言，目前核心产品线（如PowerTitan储能系统、组串式逆变器）主要基于大功率磁性元件（电感/变压器）的电力电子技术，压电变换器在当前高功率密度需求下尚处于实验室阶段，难以直接应用于兆瓦级储能或...
广义Cockcroft-Walton倍压Z源逆变器
Generalized Cockcroft-Walton Multiplier Voltage Z-Source Inverters
Xinping Ding · Yun Liu · Delin Zhao · Weimin Wu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年7月
本文提出了一种结合改进型Cockcroft-Walton倍压电路与阻抗源逆变器的新型拓扑。该电路具备单级升降压功能，结构简单且安全可靠，旨在提升逆变器的电压增益能力和系统整体性能。
解读: 该拓扑通过Cockcroft-Walton倍压网络实现了更高的电压增益，对于阳光电源的组串式逆变器产品线具有重要参考价值。在光伏组件电压范围不断扩大的趋势下，该技术可优化逆变器在低输入电压下的升压效率，减少对前级DC-DC变换器的压力。建议研发团队评估其在复杂工况下的功率密度提升潜力，并重点关注该拓...
一种采用Y-Δ连接变压器的三相双向AC/DC变换器
A Three-Phase Bidirectional AC/DC Converter With Y–Δ Connected Transformers
Ling Gu · Ke Jin · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年1月
本文提出了一种采用Y-Δ连接变压器的三相双向AC/DC变换器。该拓扑通过单级结构实现了Buck-Boost双向变换与电气隔离。通过引入三个DC-DC变压器，实现了功率分配并降低了整流级的电流应力，Y-Δ连接变压器进一步优化了系统性能。
解读: 该拓扑结构在电气隔离和电流应力优化方面的特性，对阳光电源的储能变流器（PCS）及大功率光伏逆变器研发具有参考价值。特别是其单级式Buck-Boost双向变换能力，可优化PowerTitan等储能系统的功率密度与转换效率。建议研发团队评估该Y-Δ变压器方案在降低高压侧电流应力、提升系统可靠性方面的潜力...
准阻抗源逆变器的高性能预测控制
High-Performance Predictive Control of Quasi-Impedance Source Inverter
Mostafa Mosa · Robert S. Balog · Haitham Abu-Rub · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年4月
准阻抗源逆变器（qZSI）因其单级升降压能力在电机驱动和可再生能源领域备受关注。然而，该拓扑在电流闭环控制、直流侧电容电压调节及实现高性能三相交流输出方面面临挑战。本文提出了一种高性能预测控制策略，旨在优化qZSI的动态响应与控制精度。
解读: qZSI拓扑具备单级升降压特性，在光伏逆变器领域具有降低系统复杂度和提升功率密度的潜力。阳光电源的组串式逆变器目前多采用Boost+逆变两级架构，引入qZSI或类似的单级变换技术可作为未来提升产品效率和降低成本的技术储备。该文提出的模型预测控制（MPC）算法能有效解决qZSI复杂的耦合控制难题，建议...
一种无需任何PID调节器的可再生能源交流微电网模型预测控制策略
A Model Predictive Control for Renewable Energy Based AC Microgrids Without Any PID Regulators
Yinghao Shan · Jiefeng Hu · Zilin Li · Josep M. Guerrero · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年11月
本文提出了一种无需PID调节器的创新模型预测控制策略，适用于可再生能源微电网。该方法结合了模型预测功率控制（MPPC）和模型预测电压控制（MPVC），通过控制电池储能系统的双向Buck-Boost变换器，有效提升了微电网的控制性能与动态响应能力。
解读: 该研究提出的无PID模型预测控制策略对阳光电源的储能业务具有极高价值。在PowerTitan和PowerStack等储能系统（PCS）中，传统的PID控制在复杂电网环境下参数整定困难。采用该MPC策略可显著提升PCS在微电网运行模式下的动态响应速度和抗干扰能力，减少对复杂补偿器设计的依赖。建议研发团...
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