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零电压开关
ZVS)MOSFET并网逆变器的安全启动方法
Min Chen · Jiangbei Xi · Yenan Chen · Dehong Xu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年9月
零电压开关(ZVS)MOSFET并网逆变器具有高效率和高功率密度的优势。然而,若启动方式不当,ZVS逆变器在启动阶段可能失去ZVS条件,导致MOSFET电压应力增大,甚至损坏功率半导体器件。本文旨在研究并实现ZVS逆变器在启动阶段的可靠ZVS条件。
解读: 该研究直接关联阳光电源的核心业务——光伏逆变器及储能变流器(PCS)。随着公司产品向高功率密度和高效率演进,SiC等宽禁带半导体应用日益广泛,ZVS技术是实现高频化设计的关键。启动阶段的电压应力控制对于提升组串式逆变器和PowerTitan系列储能系统的可靠性至关重要。建议研发团队参考该启动策略,优...
具有宽范围直流输入的双模式控制单/双输入DC-AC逆变器
Two-Mode Controlled Single/Dual-Input DC–AC Inverter With Wide-Range DC Input
Xuefeng Chen · Zhe Zhang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年5月
本文提出了一种双模式控制升压逆变器(TMCSI),能够处理单输入或双输入,并适应宽范围直流输入电压。与传统多级DC/DC功率转换系统相比,该方案减少了功率转换级数,在无需高压直流母线电容的情况下显著降低了器件的电压/电流应力。
解读: 该拓扑通过减少功率转换级数和优化器件应力,为阳光电源的组串式逆变器及户用光伏产品提供了技术参考。其宽范围直流输入特性有助于提升逆变器在复杂光照条件下的MPPT效率,并减少对高压直流母线电容的依赖,从而降低成本并提升系统可靠性。建议研发团队评估该拓扑在小型化户用逆变器中的应用潜力,特别是在多路MPPT...
一种新型无耦合电感非隔离DC-DC变换器的设计与可靠性分析
Design and Reliability Analysis of a New Non-Isolated DC–DC Converter Without Coupled Inductors
R. Rajesh · Natarajan Prabaharan · Carlo Cecati · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年11月
本文提出了一种新型无耦合电感非隔离DC-DC变换器,旨在低占空比下实现高电压增益,同时降低开关管电压应力并提升可靠性。文章通过连续导通模式(CCM)和断续导通模式(DCM)下的稳态数学方程对该变换器的工作原理进行了深入分析。
解读: 该拓扑通过优化无耦合电感结构实现了高增益与低电压应力,这对阳光电源的组串式光伏逆变器(如SG系列)及户用储能系统(如SH系列)具有重要参考价值。在光伏侧,高增益特性可提升MPPT电压范围,增强对弱光环境的适应性;在储能侧,降低开关管电压应力有助于选用更具性价比的功率器件,提升系统整体效率与可靠性。建...
低压额定二极管续流电流换流方法的分析与设计
Analysis and Design of Freewheeling Current Commutating Methods to Low Voltage-Rated Diode
Ji-Yeon Kim · Dae-Hun Kwon · Jae-Hoon Sim · Seok-Woo Jeong 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
中心抽头整流器常用于低压大电流场景,但二极管承受高电压应力导致导通损耗增加。本文研究了采用低压额定续流二极管的方案,通过优化续流电流换流方法,有效降低了二极管电压应力,从而提升了系统整体效率。
解读: 该研究针对中心抽头整流拓扑的损耗优化,对阳光电源的组串式光伏逆变器及储能变流器(PCS)中的DC-DC变换级具有重要参考价值。在PowerTitan等大功率储能系统或高电流密度的光伏逆变器设计中,通过采用低压额定二极管并优化换流路径,可显著降低功率器件的导通损耗,提升整机效率。建议研发团队在后续高功...
面向电池连接应用的低击穿工艺下高效率全集成开关电容电压调节器
High-Efficiency Fully Integrated Switched-Capacitor Voltage Regulator for Battery-Connected Applications in Low-Breakdown Process Technologies
Bai Nguyen · Nghia Tang · Wookpyo Hong · Zhiyuan Zhou 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年8月
传统全集成电池连接型开关电容电压调节器(SCVR)需使用厚氧化层或堆叠薄氧化层MOSFET以承受3.7V锂电池电压,这导致功率损耗增加。本文提出一种新型拓扑,旨在低击穿工艺下实现高效率电压调节,解决了高电压应力与集成度之间的矛盾。
解读: 该技术主要针对芯片级集成电路(IC)设计,属于电源管理芯片(PMIC)范畴。对于阳光电源而言,虽然公司核心产品如PowerTitan储能系统或组串式逆变器主要关注大功率电力电子变换,但在iSolarCloud智能运维平台的终端传感器、BMS(电池管理系统)采样电路或微型逆变器的辅助电源设计中,高效率...
具有高降压比和简单控制的串联电流源型多路输出变换器
Series-Connected Current-Source-Mode Multiple-Output Converters With High Step-Down Ratio and Simple Control
Xiaolu Lucia Li · Zheng Dong · Chi K. Tse · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年10月
本文提出了一种适用于高降压比应用的两级无变压器多路输出变换器。该电路通过电流接口和电流源模式(CSM)变换器传输功率,实现了低电压应力并大幅简化了控制策略。第一级电路通过调节提供恒定电流,从而优化了整体系统的效率与控制复杂度。
解读: 该拓扑结构在高降压比应用中的优势,对阳光电源的户用光伏逆变器及储能系统(如PowerStack)中的辅助电源设计具有参考价值。通过电流源模式简化控制,有助于降低辅助电源模块的复杂度和电压应力,提升系统可靠性。建议研发团队关注该拓扑在多路直流输出场景下的效率表现,评估其是否能替代现有辅助电源方案,以进...
用于提高电压转换比的直流-直流变换器“外壳电路”
Coat Circuits for DC–DC Converters to Improve Voltage Conversion Ratio
Binxin Zhu · Feng Ding · Don Mahinda Vilathgamuwa · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年4月
本文提出了一类用于传统直流-直流变换器的无源“外壳电路”。该电路通过在基础变换器中增加外壳电路,不仅能有效提升电压升压能力,还能降低功率器件的电压应力,从而克服寄生参数对电压转换比的限制。
解读: 该研究提出的“外壳电路”技术对阳光电源的核心产品线具有显著的优化潜力。在组串式光伏逆变器(如SG系列)和储能变流器(如ST系列、PowerTitan)中,DC-DC升压环节是决定效率和功率密度的关键。通过引入此类无源外壳电路,可以在不增加复杂控制的前提下,提升变换器的升压比并降低开关管的电压应力,从...
基于子模块电容电压降低控制的CPS-PWM MMC谐波优化策略
Harmonic Optimization Strategy for CPS-PWM Based MMCs Under Submodule Capacitor Voltage Reduction Control
Huijie Jiang · Fujin Deng · Zheng Wang · Zhixiang Zou 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年4月
子模块电容电压降低控制(SCVRC)能有效降低模块化多电平变换器(MMC)中功率器件和电容的电压应力,提升可靠性,但会恶化输出谐波性能。本文针对基于载波移相PWM(CPS-PWM)的MMC,提出了一种在SCVRC下的谐波优化策略,以平衡可靠性提升与电能质量。
解读: 该研究针对MMC拓扑的电压应力优化与谐波控制,对阳光电源的集中式逆变器及大型储能系统(如PowerTitan系列)具有重要参考价值。通过降低电容电压应力,可提升系统长期运行的可靠性与寿命,这对大型地面电站及电网侧储能项目至关重要。建议研发团队评估该谐波优化策略在实际高压大功率变流器中的计算开销,并将...
一种具有中点电压平衡能力的无电解电容Vienna整流器混合调制策略
A Hybrid Modulation Strategy With Neutral Point Voltage Balance Capability for Electrolytic Capacitorless Vienna Rectifiers
Zhijian Zhang · Guoqiang Zhang · Gaolin Wang · Jiarui Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年12月
无电解电容Vienna整流器具有长寿命和高功率密度的优势,但直流母线电容减小会导致中点电压波动,增加电压应力。本文提出了一种结合冗余矢量和压缩矢量的混合调制策略,有效实现了中点电压平衡,提升了系统可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的工商业及大型地面光伏逆变器、储能变流器(PCS)的前级PFC电路具有重要参考价值。随着行业对高功率密度和长寿命(去电解电容化)的需求日益增长,Vienna拓扑在三相高压输入场景应用广泛。该混合调制策略能有效解决去电容化带来的中点电压不平衡难题,有助于提升PowerTitan等储能系...
一种基于三绕组耦合电感对称结构的交错式高升压DC/DC变换器
An Interleaved High Step-Up DC/DC Converter-Based Three-Winding Coupled Inductors With Symmetrical Structure
Hongzhu Li · Chao Li · Xuanjin Sun · Lihong Cheng 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年5月
本文提出了一种基于三绕组耦合电感(TW-CI)的对称结构交错式高升压变换器。通过结合电压倍增单元,该变换器实现了高功率传输能力,并显著降低了功率开关管和二极管的电压应力,有效提升了电压增益。
解读: 该拓扑结构在高升压比和降低器件电压应力方面的优势,对阳光电源的组串式光伏逆变器(尤其是针对低压光伏组件的升压电路)以及户用储能系统的DC/DC级具有重要参考价值。通过采用该对称结构,可以有效降低开关管的选型规格,从而降低系统成本并提高转换效率。建议研发团队评估该拓扑在PowerStack等储能系统直...
双向隔离半桥三电平谐振DC-DC变换器及其优化调制策略
Bidirectional Isolated Half Bridge Three-Level Resonant DC–DC Converter and Optimized Modulation Strategy
Guangfu Hu · Fengjiang Wu · Yongfeng Qin · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年3月
本文提出了一种双向隔离半桥三电平谐振DC-DC变换器。该拓扑将所有功率开关的电压应力限制在输入或输出电压的一半,仅使用八个开关管,有效降低了系统体积与成本。同时,文章提出了一种具备自动平衡能力的通用调制策略。
解读: 该拓扑结构在降低开关电压应力方面具有显著优势,非常契合阳光电源PowerTitan和PowerStack系列储能PCS在高压直流母线下的应用需求。通过采用三电平技术,可以选用更低耐压等级的功率器件,从而降低导通损耗并提升系统效率。此外,该拓扑精简的开关数量有助于进一步优化PCS的功率密度和成本,对下...
具有低电压应力的非隔离单开关高升压变换器的推导、分析与比较
Derivation, Analysis, and Comparison of Nonisolated Single-Switch High Step-up Converters With Low Voltage Stress
Jae-Kuk Kim · Gun-Woo Moon · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年3月
本文提出了一系列具有低电压应力的非隔离单开关高升压变换器。基于传统反激变换器,通过引入钳位二极管和倍压结构,有效限制了开关管和二极管的电压应力。文中对这些拓扑结构进行了详细的推导、分析与性能对比,旨在实现高升压比的同时降低功率器件的电压等级要求。
解读: 该研究提出的高升压比拓扑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。在户用场景中,组件数量较少导致输入电压较低,采用此类低电压应力的高升压拓扑,可以选用更低耐压等级的功率器件(如低压MOSFET),从而降低导通损耗,提升整机转换效率。此外,该技术有助于减小磁性元件体积,优化产品功...
利用寄生元件的单开关高频DC-DC变换器
Single-Switch High-Frequency DC–DC Converter Using Parasitic Components
Euihoon Chung · Kyung-Hwan Lee · Yongsu Han · Jung-Ik Ha · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年5月
本文提出了一种适用于10MHz以上超高频工作的单开关隔离式DC-DC变换器。该拓扑通过优化设计开关电压波形,在实现零电压开关(ZVS)的同时降低了开关电压应力,且具有被动元件数量少、开关损耗低等优点,为高功率密度变换器设计提供了新思路。
解读: 该技术在高频化和高功率密度设计方面具有显著价值。对于阳光电源的户用光伏逆变器及小型化储能PCS产品,采用超高频拓扑可大幅减小磁性元件体积,提升整机功率密度。虽然10MHz以上频率对磁性材料和EMI设计提出了极高要求,但该研究中关于利用寄生参数实现ZVS的思路,可为公司下一代轻量化、小型化功率模块的研...
用于高升压转换的高功率密度飞跨电容多电平Boost变换器分析与设计
Analysis and Design of a High Power Density Flying-Capacitor Multilevel Boost Converter for High Step-Up Conversion
Zitao Liao · Yutian Lei · Robert C. N. Pilawa-Podgurski · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年5月
本文研究了飞跨电容多电平(FCML)拓扑在高升压转换中的应用。与传统两电平Boost变换器相比,FCML拓扑利用高能量密度电容辅助电感进行能量存储与传输,具有降低开关电压应力、减小电压纹波等优势,显著提升了变换器的功率密度与效率。
解读: 该技术对阳光电源的组串式光伏逆变器及储能PCS产品线具有重要参考价值。随着光伏组件电压等级提升,FCML拓扑有助于在保持高效率的同时减小磁性元件体积,从而提升逆变器功率密度。对于PowerTitan等储能系统,该拓扑可优化DC-DC级设计,降低开关管电压应力,提升系统可靠性。建议研发团队评估FCML...
集成耦合电感与开关电容的交错式高升压变换器
Interleaved High Step-Up Converter Integrating Coupled Inductor and Switched Capacitor for Distributed Generation Systems
Yifei Zheng · Keyue Ma Smedley · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年8月
本文提出了一种用于分布式发电系统的新型交错式高升压DC-DC变换器。通过集成耦合电感和开关电容技术,该变换器在无需极端占空比或高匝数比的情况下实现了极高的升压增益。同时,该拓扑有效降低了开关管的电压应力,允许使用低导通电阻的低压MOSFET,从而提升了系统整体转换效率。
解读: 该拓扑通过耦合电感与开关电容的结合,有效解决了光伏组串式逆变器在低压输入场景下的高升压需求,有助于提升阳光电源组串式逆变器在复杂光照条件下的转换效率。低电压应力特性允许选用更具成本优势的低压MOSFET,能够进一步优化产品成本结构并减小体积。建议研发团队关注该拓扑在户用及工商业光伏逆变器前级DC-D...
一种具有超低分布电压应力的超高增益混合连接升压变换器
An Ultrahigh Voltage Gain Hybrid-Connected Boost Converter With Ultralow Distributed Voltage Stress
Xuefeng Hu · Xing Liu · Penghui Ma · Shunde Jiang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年10月
本文提出了一种新型混合连接升压变换器(HCBC),具备超高升压比和极低电压应力。输入端采用基于双耦合电感的交错式升压结构,有效降低了输入电流纹波,并减轻了主开关管和磁性元件的电流应力。
解读: 该拓扑通过耦合电感和混合连接技术实现了高升压比,非常契合阳光电源户用光伏及组串式逆变器对高功率密度和高效率的需求。在光伏组件电压较低或需要更高直流母线电压的场景下,该技术能有效降低开关管的电压应力,从而允许选用更低耐压等级的功率器件(如SiC MOSFET),进一步提升转换效率。建议研发团队评估该拓...
用于宽输入电压范围应用的变频零环流移相调制双相LLC谐振变换器
Dual Phase LLC Resonant Converter With Variable Frequency Zero Circulating Current Phase-Shift Modulation for Wide Input Voltage Range Applications
Asif Mustafa · Saad Mekhilef · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年3月
本文提出了一种新型双相LLC谐振变换器,采用改进的变频零环流移相调制方案,适用于宽输入电压范围应用。该拓扑利用具有两个输出端口的六开关双有源桥(DAB),将上下开关管的电压应力降低至输入电压的一半,有效提升了系统效率与可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统(如PowerTitan、PowerStack)及光储一体化产品具有极高的应用价值。储能变流器(PCS)在电池电压波动范围大时,对DC-DC变换器的效率和电压应力控制要求极高。该拓扑通过降低开关管电压应力,允许使用更低耐压等级的功率器件,从而降低成本并提升效率。同时,零环流...
具有宽ZVS范围及低电压电流应力的LLCC谐振变换器
LLCC Resonant Converter With Wide ZVS Range and Low Voltage and Current Stress
Shanshou Li · Jun Chu · Qiansheng Fang · Ke Zhang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月
针对LCC谐振变换器在移相控制模式下软开关范围窄、谐振元件电压电流应力高的问题,本文提出了一种LLCC谐振变换器。通过在LCC谐振网络输入端增加并联辅助电感,有效拓宽了零电压开关(ZVS)范围,并降低了谐振元件的应力。
解读: 该拓扑通过优化谐振网络结构,显著提升了DC-DC变换效率并降低了器件应力,对阳光电源的储能变流器(PCS)及户用光伏逆变器中的DC-DC级设计具有重要参考价值。特别是在PowerStack和PowerTitan等储能系统中,采用此类高效率、低应力的谐振拓扑,有助于提升系统在宽电压范围下的转换效率,减...
具有降低直流母线电压尖峰的高升压Y源逆变器
High Step-Up Y-Source Inverter With Reduced DC-Link Voltage Spikes
Hongpeng Liu · Zichao Zhou · Kuan Liu · Poh Chiang Loh 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年6月
本文研究了利用耦合电感实现高升压比的阻抗源逆变器。针对耦合电感漏感导致的直流母线电压尖峰问题,提出了一种新型Y源逆变器拓扑。该方案在提升电压增益的同时,有效抑制了开关器件的电压应力,从而提升了逆变器的功率密度与可靠性。
解读: 该拓扑通过优化耦合电感结构解决了高升压应用中的电压尖峰问题,对阳光电源的组串式逆变器(如SG系列)具有重要的参考价值。在高压光伏组件应用场景下,该技术能有效降低开关器件的电压等级要求,从而允许使用更具性价比的功率器件,或在相同器件选型下提升系统的功率密度。建议研发团队评估该拓扑在应对未来高压光伏阵列...
一种具有低电压应力的高变比高效率双向DC-DC变换器
A High Conversion Ratio and High-Efficiency Bidirectional DC–DC Converter With Reduced Voltage Stress
Waqas Hassan · John Long Soon · Dylan Dah-Chuan Lu · Weidong Xiao · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年11月
本文提出了一种用于双向功率流应用的高电压变比DC-DC变换器。该非隔离拓扑结合了开关电容和耦合电感技术,以实现高效率。耦合电感的绕组堆叠在低压侧,可直接传输漏感能量,有效降低了电压应力并提高了转换效率。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统(如PowerTitan、PowerStack系列)具有极高的应用价值。储能变流器(PCS)的核心在于DC-DC环节的效率与功率密度,该拓扑通过耦合电感和开关电容技术降低电压应力,有助于减小功率器件的电压等级要求,从而降低BOM成本并提升系统整体效率。建议研发团队评估该拓扑...
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