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基于低匝比平面变压器的高降压比LLC谐振变换器设计
Design for High-Voltage-Step-Down LLC Resonant Converter Based on Low-Winding-Turn-Ratio Planar Transformer
Haichao Li · Yugang Yang · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年6月
LLC谐振变换器因其软开关特性和高效率，广泛应用于大数据中心及通信整流器。针对高压输入（如380Vdc）至低压输出（如12Vdc）的高降压比应用，传统谐振变压器结构存在局限。本文提出一种基于低匝比平面变压器的设计方案，旨在优化高降压比下的变换效率与功率密度。
解读: 该技术对阳光电源的户用光伏逆变器及储能系统（如PowerStack/PowerTitan中的DC-DC环节）具有重要参考价值。随着光储系统向高功率密度演进，LLC拓扑在辅助电源及电池侧DC-DC变换中应用广泛。低匝比平面变压器技术能有效降低高频下的寄生参数，提升变换效率，有助于阳光电源进一步优化产品...
LLC谐振变换器中平面变压器的三维频率相关热模型
Three-Dimensional Frequency-Dependent Thermal Model for Planar Transformers in LLC Resonant Converters
Rouhollah Shafaei · Martin Ordonez · Mohammad Ali Saket · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年5月
本文针对高频功率变换器中的平面变压器，提出了一种解析式三维频率相关热模型。随着功率变换器向高功率密度和小型化发展，核心元器件常处于热极限边缘运行。该模型通过热分析精确评估平面变压器的热特性，为高频变换器的设计与优化提供了理论支撑。
解读: 该研究对阳光电源的高功率密度产品设计具有重要指导意义。在阳光电源的组串式逆变器、户用光伏逆变器以及储能变流器（如ST系列PCS）中，平面变压器是实现高频化和小型化的关键磁性元件。通过引入该三维频率相关热模型，研发团队可更精准地预测变压器在复杂工况下的温升，优化散热设计，从而在保证可靠性的前提下进一步...
基于3D PCB绕组变压器的高功率密度48-12V DCX
High Power Density 48–12 V DCX With 3-D PCB Winding Transformer
Guangcan Li · Xinke Wu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年2月
平面变压器因其低剖面特性被广泛应用于高频高功率密度DC-DC变换器中。随着功率器件封装技术的进步，其尺寸不断缩小，但高频软磁铁氧体材料的损耗密度降低缓慢，限制了变压器磁芯截面积的减小。本文提出了一种采用3D PCB绕组技术的变压器设计方案，旨在解决高功率密度下的磁性元件集成挑战。
解读: 该技术对阳光电源的户用及工商业光伏逆变器、储能系统（如PowerStack）中的辅助电源模块及高密度DC-DC变换级具有重要参考价值。随着阳光电源产品向更高功率密度演进，传统的平面变压器设计已接近瓶颈。引入3D PCB绕组技术可有效优化变压器散热与空间利用率，有助于缩小逆变器及PCS内部辅助电源的体...
应用于全桥LLC谐振变换器以消除共模噪声的对称集成矩阵变压器研究
Research on Symmetrical Integrated Matrix Transformer Applied to Full-Bridge LLC Resonant Converter for CM Noise Cancellation
Chuang Zhou · Fanghua Zhang · Ce Xu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年7月
平面变压器因漏感小、高度低被广泛应用于DC-DC变换器，但其原副边重叠面积大导致寄生电容增加，引发严重的共模（CM）噪声问题。本文提出一种对称集成矩阵变压器结构，旨在全桥LLC谐振变换器中实现CM噪声的有效抵消，提升变换器的电磁兼容性。
解读: 该技术对阳光电源的组串式光伏逆变器及储能PCS产品具有重要参考价值。随着功率密度提升，高频化带来的EMI问题已成为产品设计的瓶颈。对称集成矩阵变压器方案能有效抑制共模噪声，有助于减小滤波器体积，提升整机功率密度。建议研发团队在PowerTitan等大功率储能变流器及高频户用逆变器设计中，评估该结构在...
集成平面变压器的电动汽车无线充电模块化耦合器
Modular Coupler With Integrated Planar Transformer for Wireless EV Charging
Vahid Zahiri Barsari · Duleepa J. Thrimawithana · Seho Kim · Grant A. Covic · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年7月
动态感应电能传输（IPT）系统为电动汽车行驶中充电提供了一种安全便捷的方案，有助于减小车载电池体积并降低成本。本文研究了动态IPT系统的实用性，重点探讨了集成平面变压器的模块化耦合器设计，旨在提升无线充电系统的功率密度与传输效率。
解读: 该研究聚焦于无线充电技术中的磁耦合与集成化设计，与阳光电源的电动汽车充电桩业务具有一定的技术关联性。虽然阳光电源目前以有线充电桩产品为主，但无线充电代表了未来自动驾驶与智慧交通场景下的重要演进方向。集成平面变压器技术有助于提升充电模块的功率密度和散热性能，建议研发团队关注该拓扑在提升充电桩小型化、轻...
RDCX三端口MHz变压器PCB绕组排列优化
Optimization of PCB Winding Arrangement in Three-Port MHz Transformer of RDCX
Yuhao Xu · Xinke Wu · Gao Fan · Jinxu Yang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年12月
三端口变压器因其集成潜力在电动汽车和储能领域备受关注。低剖面平面变压器有助于提升开关频率至兆赫兹（MHz）级别，从而实现高功率密度。本文针对用于调节型直流变压器（RDCX）的三端口MHz变压器，研究了PCB绕组的优化排列方式，旨在提升变换器效率与功率密度。
解读: 该研究聚焦于高频化、高功率密度的磁性元件设计，对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）及电动汽车充电桩业务具有重要参考价值。随着储能PCS向更高功率密度和更小体积演进，MHz级开关频率及平面变压器技术是实现产品轻量化和低成本的关键。建议研发团队关注PCB绕组在高频下的...
具有静态点连接变压器的低共模噪声LLC谐振变换器
Low Common-Mode Noise LLC Resonant Converter With Static-Point-Connected Transformer
Keon-Woo Kim · Yeonho Jeong · Jae-Sang Kim · Gun-Woo Moon · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年1月
本文提出了一种新型变压器结构及其绕组布局，旨在降低平面变压器产生的共模噪声。该变换器在原边采用两个半桥LLC谐振变换器并联，副边串联的结构。该拓扑适用于中高功率应用场景，能有效抑制电磁干扰。
解读: 该技术对于阳光电源的组串式逆变器及储能系统（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。随着功率密度的提升，平面变压器的EMI问题日益突出，该拓扑通过优化变压器结构降低共模噪声，有助于简化滤波器设计，减小系统体积。建议研发团队关注该变压器绕组布局方案，将其应用于高功率密度DC-DC模块中，以提升产...
基于单片双向GaN/分立SiC-FET及平面变压器的宽电压范围可重构DAB变换器
Wide Voltage Range Reconfigurable DAB Converter Realized by Monolithic Bidirectional GaN/Discrete SiC-FETs, and Planar Transformer
Reza Barzegarkhoo · Fabian Groon · Arkadeb Sengupta · Marco Liserre · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年11月
本文提出了一种新型双有源桥（DAB）变换器，通过结合单片双向GaN器件、分立SiC-FET及平面变压器技术，解决了传统DAB在宽电压范围（如200-800V）应用中效率下降的问题，显著提升了功率密度与转换效率，适用于车载及低功率电力电子系统。
解读: 该技术对阳光电源的户用光储一体化系统及电动汽车充电桩业务具有重要参考价值。随着户用储能系统对宽电压范围（适配不同电池电压平台）及高功率密度的需求日益增长，采用GaN与SiC混合功率拓扑可显著减小变换器体积并提升全负载范围效率。建议研发团队评估该可重构DAB拓扑在阳光电源新一代户用储能PCS及直流快充...
用于大电流LLC DCX的具有任意非整数匝数比的磁阻控制平面变压器
Reluctance-Controlled Planar Transformer With Arbitrary Noninteger Turns Ratio for High-Current LLC DCX
Dongxing Yang · Haodong Dai · Zhaoyi Wang · Ziang Li 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年5月
谐振变换器作为直流变压器（DCX）运行具有高效率优势，但受限于PCB层数和匝数，平面变压器难以实现非整数匝数比。本文提出一种磁阻控制平面变压器设计方法，通过精确调节磁阻实现任意非整数匝数比，解决了高电流LLC DCX设计中的电压匹配难题。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及组串式光伏逆变器中的DC-DC级具有重要意义。在LLC谐振变换器设计中，实现非整数匝数比能更灵活地匹配宽电压范围下的输入输出电压，从而优化变换器在额定点的工作效率。对于阳光电源的高功率密度产品线，采用该磁阻控制平面变压器方案...
考虑高达100 MHz电容耦合的平面变压器电磁建模
Planar Transformers Electromagnetic Modeling Considering Capacitive Couplings up to 100 MHz
Lucas Pniak · Bertrand Revol · Loïc Quéval · Cyrille Gautier 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年6月
平面变压器是提升隔离型变换器效率与功率密度的关键技术。其扁平绕组结构虽能有效抑制趋肤效应和邻近效应，但绕组间强电容耦合带来的高频干扰是主要技术瓶颈。本文提出了一种高频电磁建模方法，可精确分析高达100 MHz频率下的电容耦合特性，为高频电力电子变换器的设计提供理论支撑。
解读: 该研究对阳光电源的高功率密度产品线至关重要。随着光伏逆变器（如组串式）和储能系统（如PowerTitan系列）向高频化、小型化发展，平面变压器已成为提升功率密度的核心组件。该建模方法能有效解决高频工作下的电磁干扰（EMI）问题，优化变压器绕组设计，从而提升PCS及DC-DC变换器的转换效率与可靠性。...
一种用于大功率高效率隔离式DC-DC应用中的120kW对称多绕组分体式平面变压器
A 120 kW Symmetrical Multi-Winding Split Planar Transformer for High-Power High-Efficiency Isolated DC-DC Applications
Sizhao Lu · Shuang Xu · Jian Deng · Tong Li 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
本文提出了一种基于铁氧体磁芯的120kW对称多绕组分体式平面变压器（SMWSPT），适用于大功率高效率隔离式DC-DC变换器。通过采用基于阿基米德螺旋线的新型多绕组结构，实现了对称性布局，不仅提升了分体式变压器的功率密度，还优化了电磁性能。
解读: 该技术对阳光电源的PowerTitan系列液冷储能系统及大功率组串式逆变器具有重要参考价值。在大功率DC-DC变换环节（如储能PCS的隔离级），平面变压器能显著提升功率密度并优化散热性能。建议研发团队关注其阿基米德螺旋绕组设计在降低高频趋肤效应和邻近效应方面的表现，这有助于进一步缩小PCS体积，提升...
利用平面变压器寄生电容和Cockcroft-Walton倍压器作为并联电容的MHz频率PRC-LCLC谐振变换器建模与分析
Modeling and Analysis of MHz-Frequency PRC-LCLC Resonant Converter Utilizing Only Parasitic Capacitance From Planar Transformer and Cockcroft–Walton Voltage Multiplier as Parallel Capacitor
Runze Wang · Saijun Mao · Shan Yin · Jinshu Lin 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
本文针对高功率密度高压发生器，研究了MHz级高频平面变压器与Cockcroft-Walton（CW）整流器集成的PRC-LCLC谐振变换器。通过利用变压器寄生电容及CW倍压器作为谐振元件，实现了电路的小型化与高效率运行，并提出了相应的建模与设计方法。
解读: 该研究聚焦于MHz级高频变换与寄生参数集成技术，对阳光电源的户用光伏逆变器及小型化充电桩产品具有前瞻性参考价值。通过利用变压器寄生电容实现谐振，有助于进一步提升功率密度并降低磁性元件体积。建议研发团队关注该拓扑在高频化DC-DC变换中的应用，特别是在追求极致轻量化和高效率的户用储能或微型逆变器场景中...
一种适用于平面变压器应用的低漏感部分交错绕组结构设计方法
A Design Method of Partially Interleaved Winding Structure With Low Leakage Inductance for Planar Transformer Application
Xuetong Zhou · Yufei Tian · Yuhua Quan · Xuefei Zhang 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年5月
针对匝比非1:1的平面变压器，全交错绕组结构并非漏感最优。本文提出了一种部分交错绕组设计方法，通过磁动势分析，实现了任意匝比下的漏感最小化，为高功率密度变换器设计提供了理论指导。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的高功率密度电力电子产品研发。在组串式光伏逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）中，高频磁性元件的体积与效率是提升功率密度的关键。通过优化平面变压器的漏感，可显著降低开关损耗并改善变换器（如LLC谐振或双向DC-DC）的动态性能。建议研发团队在...
用于高功率密度LLC谐振变换器的分数匝平面变压器设计与实现
Design and Implementation of a Planar Transformer With Fractional Turns for High Power Density LLC Resonant Converters
Yu-Chen Liu · Chen Chen · Kai-De Chen · Yong-Long Syu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年5月
本文提出了一种兆赫兹级开关频率的隔离型LLC谐振变换器，可在全负载范围内实现零电压开关（ZVS）。通过采用氮化镓（GaN）宽禁带器件替代传统硅器件以降低开关损耗，并设计了一种次级绕组长度缩短的平面变压器结构，有效提升了变换器的功率密度。
解读: 该技术对阳光电源的户用光伏逆变器及小型储能PCS产品具有重要参考价值。随着户用市场对设备体积和功率密度要求的不断提高，兆赫兹级LLC拓扑结合GaN器件是实现小型化的关键路径。文中提出的分数匝平面变压器设计方案，可优化高频下的磁性元件损耗与散热，建议研发团队在下一代高功率密度户用逆变器及微型逆变器产品...
面向电动汽车车载充电机的高效率高功率密度低杂散电容与良好散热平面变压器CLLC谐振变换器
High-Efficiency High-Power-Density CLLC Resonant Converter With Low-Stray-Capacitance and Well-Heat-Dissipated Planar Transformer for EV On-Board Charger
Zhengda Zhang · Chunhui Liu · Mengzhi Wang · Yunpeng Si 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年10月
本文提出了一种基于宽禁带半导体的高效率、高功率密度CLLC谐振变换器，用于电动汽车车载充电机（OBC）的隔离DC-DC级。文中提出了一种通用的平面变压器设计方法，通过降低杂散电容并优化散热性能，有效提升了变换器的整体性能，并通过实验验证了该设计的有效性。
解读: 该研究聚焦于车载充电机（OBC）的核心拓扑与磁性元件优化，与阳光电源的电动汽车充电桩业务高度契合。文中提出的高功率密度CLLC拓扑及平面变压器散热设计方案，可直接应用于阳光电源充电桩产品中，有助于缩小设备体积、提升转换效率并改善热管理能力。建议研发团队借鉴其平面变压器设计方法，优化充电模块的功率密度...
用于降低5MHz 100W高功率密度LLC谐振DC-DC变换器中磁通对GaN-HEMT影响的电路设计技术
Circuit Design Techniques for Reducing the Effects of Magnetic Flux on GaN-HEMTs in 5-MHz 100-W High Power-Density LLC Resonant DC–DC Converters
Akinori Hariya · Tomoya Koga · Ken Matsuura · Hiroshige Yanagi 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年8月
本文提出了一种电路设计技术，旨在减少5MHz 100W高功率密度LLC谐振DC-DC变换器中平面变压器产生的磁通对氮化镓高电子迁移率晶体管（GaN-HEMT）的影响。文中通过有限元方法（FEM）仿真建立了功率器件模型，以深入分析磁通对GaN器件性能的干扰机制。
解读: 随着阳光电源在户用光伏及小型化储能产品中对功率密度要求的不断提升，高频化（MHz级别）是未来技术演进的重要方向。本文研究的GaN器件在高频LLC拓扑中的应用，对于优化公司户用逆变器及小型化DC-DC模块的体积与效率具有重要参考价值。磁通干扰分析及FEM仿真方法可直接应用于公司研发阶段的电磁兼容（EM...
基于GaN的LLC变换器在高峰值电流应用中的数字同步整流与铜箔平面变压器研究
GaN-Based LLC Converters With Digital Synchronous Rectifier and Copper Foil Planar Transformer in High-Output Current Applications
Cungang Hu · Chaohui Cui · Haoran Li · Xi Tang 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年5月
针对GaN器件在390V电压下高达105kV/μs的dv/dt带来的同步整流（SR）驱动挑战，本文提出了一种基于电荷守恒的数字SR算法，通过计算电流流过时间推导SR导通时间，有效解决了高频下的驱动难题，并结合铜箔平面变压器提升了变换器在高输出电流应用中的性能。
解读: 该技术对阳光电源的户用光伏逆变器及小型储能PCS产品具有重要参考价值。随着功率密度要求的提升，GaN器件在高效DC-DC变换级中的应用已成为趋势。文中提出的基于电荷守恒的数字SR算法，能够有效解决高dv/dt带来的EMI及驱动误触发问题，提升系统转换效率。建议研发团队在下一代高频化、小型化户用逆变器...
高压平面变压器绕组损耗的建模与评估
Modeling and Evaluation of Winding Loss for High-Voltage Planar Transformer
Hanyu Liu · Kai Sun · Zheyuan Yi · Guoen Cao 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年12月
精确评估绕组损耗对平面变压器的优化设计至关重要。本文提出一种改进的一维模型，以解决高压绝缘条件下平面变压器损耗计算误差问题。该增强型一维模型可准确计算横向电流分布及绕组损耗，并通过有限元分析（FEA）验证其准确性。基于该模型，进一步评估平面绕组损耗并实现高压平面变压器的优化设计。采用部分交错和不等宽PCB绕组等特殊结构以最大化PCB绝缘能力。实验样机功率密度达14 kW/L，绝缘电压为10 kV，绕组损耗降低41%，验证了所提模型指导下优化设计的有效性。
解读: 该高压平面变压器绕组损耗建模技术对阳光电源高频隔离型产品具有重要应用价值。在ST系列储能变流器中，高压隔离变压器是DC/DC变换环节的核心部件，该改进型一维模型可精确计算部分交错和不等宽绕组结构的损耗分布，指导平面变压器优化设计，实现功率密度提升和效率优化。对于1500V光伏系统的SG逆变器和车载O...
适用于中压SiC MOSFET的低电容耦合恒定输出电压栅极驱动电源
Gate Driver Power Supply With Low-Capacitance-Coupling and Constant Output Voltage for Medium-Voltage SiC MOSFETs
Zhixing Yan · Gao Liu · Shaokang Luan · Yuan Gao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月
摘要：随着宽禁带器件的发展，10 - 15 kV 电压等级的碳化硅（SiC）半导体器件在中压（MV）系统中展现出应用潜力。为确保这些中压 SiC 器件可靠运行，栅极驱动电源必须满足特定要求：具备中压隔离能力、低耦合电容、在电压电位波动时性能稳定以及便于组装。本文提出了一种定制的栅极驱动电源解决方案。所提出的磁芯串联耦合平面变压器满足上述特定要求，通过磁芯串联显著降低了共模电容，同时保持了制造的简便性。此外，开环电压调节器电路模型通过考虑绕组电阻和励磁电感，确保了精确的输出电压。本文展示了一款中压...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项针对中压SiC MOSFET栅极驱动电源的技术创新具有重要的战略价值。随着公司在1500V光伏系统和中压储能变流器领域的持续拓展，10-15kV级SiC器件的应用将成为突破传统硅基器件限制的关键路径。 该技术的核心价值体现在三个维度：首先，0.42pF的超低耦合电容设...
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