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具有改进ZVS范围且无变压器饱和问题的隔离型双降压DC-DC变换器
Isolated Double Step-Down DC–DC Converter With Improved ZVS Range and No Transformer Saturation Problem
Su-Han Kim · Honnyong Cha · Hafiz Furqan Ahmed · Byungcho Choi 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年3月
本文提出了一种高效率、高降压比的隔离型双降压DC-DC变换器。通过在原边引入附加电容，该拓扑相比传统全桥变换器实现了双倍降压功能，有效降低了变压器原边的电压应力，并解决了变压器磁饱和问题，同时拓宽了零电压开关（ZVS）的实现范围。
解读: 该拓扑通过电容分压技术降低了变压器原边电压应力，对阳光电源的组串式光伏逆变器（尤其是高压输入场景）及储能变流器（PCS）的DC-DC级设计具有参考价值。该方案能有效提升高功率密度变换器的效率，并改善变压器磁利用率，有助于减小磁性元件体积。建议研发团队评估该拓扑在PowerTitan等大功率储能系统中...
使用单个电感并消除共模漏电流的单级双向Buck-Boost逆变器
Single-Stage Bidirectional Buck–Boost Inverters Using a Single Inductor and Eliminating the Common-Mode Leakage Current
Ashraf Ali Khan · Yun W. Lu · Wilson Eberle · Liwei Wang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年2月
本文提出了一种新型单相单级Buck-Boost逆变器。该拓扑支持宽范围输入直流电压下的升降压运行，具备双向功率流和无功补偿能力，且仅需单个电感。通过将输出中性点连接至特定节点，有效消除了共模漏电流，提升了系统性能。
解读: 该拓扑对阳光电源的户用光伏逆变器及小型储能PCS产品线具有重要参考价值。单级Buck-Boost架构简化了电路设计，降低了电感数量，有助于进一步提升功率密度并降低成本。消除共模漏电流的特性对于提升户用光伏系统的安规性能和电磁兼容性（EMC）至关重要。建议研发团队评估该拓扑在单相户用储能系统中的应用潜...
具有更少无源元件的双Buck三开关桥臂变换器
Dual-Buck Three-Switch Leg Converters With Reduced Number of Passive Components
Fazal Akbar · Usman Ali Khan · Ashraf Ali Khan · Hafiz Furqan Ahmed 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年11月
本文提出了一种新型双Buck结构的三开关桥臂变换器。与传统两开关桥臂变换器类似，三开关桥臂存在直通短路风险。该新型结构通过消除直通风险提高了可靠性，并提升了输出电流质量，同时减少了无源元件的数量。
解读: 该拓扑结构通过消除直通风险增强了变换器的可靠性，并减少了无源元件数量，这对于阳光电源的组串式光伏逆变器和储能变流器（PCS）产品线具有重要参考价值。在追求高功率密度和高可靠性的设计趋势下，该技术有助于减小逆变器体积、降低物料成本（BOM），并提升系统在极端工况下的稳定性。建议研发团队评估该拓扑在中小...
容错开关单元飞跨电容钳位电流源逆变器
Fault-Tolerant Switching-Cell Flying Capacitor Clamped Current Source Inverter
Faramarz Faraji · Honnyong Cha · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年6月
飞跨电容钳位电流源逆变器(FC³SI)具有模块化和可扩展特性。然而易受开路故障(OCF)影响,严重危及系统可靠性。为解决这一重大局限,提出改进拓扑容错开关单元FC³SI(FT-SCFC³SI)。该拓扑采用移相脉宽调制(PS-PWM)方法容忍所有功率器件同时和频繁开路故障,同时保持飞跨电容自然电压平衡。与多个现有CSC不同,该逆变器无需多个直流源和/或电感。进行容错分析并通过实验室测试验证。
解读: 该容错飞跨电容电流源逆变器技术对阳光电源高可靠性逆变器设计有重要参考价值。FT-SCFC³SI开路故障容错能力可应用于ST储能变流器和SG光伏逆变器,提高系统可靠性和可用性。PS-PWM容错控制策略对阳光电源逆变器在严苛环境下的容错设计有借鉴意义。模块化可扩展特性对PowerTitan大型储能系统的...
消除电流源变换器重叠时间的广义SVPWM
Generalized SVPWM Eliminating Overlap Time for Current Source Converter
Daheon Hong · Jeonghun Kim · Honnyong Cha · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年3月
电流源变换器(CSC)因使用电感作为直流链路元件消除直通问题并延长寿命。然而面临桥臂开路问题挑战。若直流链路电感无电流路径会产生巨大电压尖峰损坏半导体器件。为防止桥臂开路通常需要重叠时间,但重叠时间会畸变输入输出波形。本文针对三相电流源整流器/逆变器(CSR/CSI)提出无需重叠时间的空间矢量脉宽调制(SVPWM)。该方案通过轻微修改传统SVPWM为直流链路电感提供续流路径,无需额外功率器件和传感器,消除重叠时间需求并改善波形。理论分析和实验验证了方案有效性。
解读: 该消除重叠时间的广义SVPWM技术对阳光电源电流源变换器产品有重要优化价值。无重叠时间SVPWM方案可应用于CSI拓扑的储能和光伏逆变器,改善波形质量并降低谐波含量。无需额外器件的续流路径设计对阳光电源简化控制和降低成本有借鉴意义。该技术对ST储能系统采用CSI拓扑的应用场景有性能提升潜力,可提高效...
采用集成变压器的三有源桥变换器电压平衡方法
Voltage Balancing for Triple-Active-Bridge Converter Using Integrated Transformer
Seunghoon Lee · Honnyong Cha · Dong-Choon Lee · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年2月
相较于单极式结构，双极式直流配电具有诸多优势，三有源桥（TAB）变换器因其双输出结构成为其实现的常用拓扑。然而，负载不对称易导致输出电压失衡。本文提出一种电压平衡型集成变压器，在无需额外均衡电路或专用控制策略的前提下，实现TAB变换器的输出电压自动平衡。通过将传统TAB中的高频变压器与两个外置电感集成于单一磁性结构中，显著提升了磁性元件的功率密度。实验基于4 kW样机在严重不平衡负载下验证，输出电压不平衡度由传统方案的80%降至1.6%以下，磁性元件功率密度提升35%（7.9–10.7 kW/L...
解读: 该集成变压器电压平衡技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。双极式直流配电架构在储能系统中可提升系统可靠性和灵活性，但传统TAB变换器在不对称负载下存在电压失衡问题。该技术通过磁集成方案实现自动电压平衡，无需额外均衡电路，可直接应用于储能PCS的DC/DC...
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