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用于直流微电网的ZVS-ZCS高升降压隔离双向DC-DC变换器
ZVS–ZCS High Step-Up/Step-Down Isolated Bidirectional DC–DC Converter for DC Microgrid
Koteswara Rao Kothapalli · Manoj R. Ramteke · Hiralal Murlidhar Suryawanshi · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年6月
本文提出了一种用于分布式发电系统的软开关隔离双向DC-DC变换器。该电路基于双耦合电感反激式结构,实现了高升降压比和高效率,并具备电气隔离功能。基于有源开关的电容倍增单元显著降低了低压侧和高压侧的电压应力。
解读: 该拓扑结构在高升降压比和软开关效率优化方面的研究,对阳光电源的储能系统(如PowerTitan、PowerStack系列)及户用储能PCS具有重要参考价值。通过引入耦合电感和电容倍增单元,可有效降低功率器件的电压应力,提升系统功率密度。建议研发团队关注该拓扑在提升储能变流器效率及减小体积方面的潜力,...
一种用于升压应用的多级谐振DC-DC变换器
A Multistage Resonant DC–DC Converter for Step-Up Applications
Mohammad Mousavi · Younes Sangsefidi · Ali Mehrizi-Sani · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年8月
谐振开关电容变换器是实现高效率DC-DC转换的可行方案。本文提出了一种用于升压应用的新型多级谐振开关电容变换器(MSR-SCC)。通过系统性研究其在谐振频率上下方的性能,实现了零电压开关(ZVS)和零电流开关(ZCS),有效提升了变换效率。
解读: 该多级谐振DC-DC拓扑在提升功率密度和转换效率方面具有显著优势,对阳光电源的核心业务具有重要参考价值。在光伏逆变器领域,该技术可优化组串式逆变器前级升压电路,减小磁性元件体积;在储能系统(如PowerTitan系列)中,可提升DC-DC变换模块的效率,降低散热压力;在电动汽车充电桩业务中,该拓扑有...
双向高变比模块化多电平DC-DC变换器的最优ZCS调制策略
Optimal ZCS Modulation for Bidirectional High-Step-Ratio Modular Multilevel DC–DC Converter
Cristian Pineda · Javier Pereda · Felix Rojas · Gabriel Droguett 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年11月
随着直流供电技术的发展,高效率、高电压及高变比DC-DC变换器需求日益增长。模块化多电平变换器(MMC)凭借其处理中高压直流电的能力,结合软开关技术,成为实现高效率转换的理想方案。本文重点研究了该类变换器的最优零电流开关(ZCS)调制策略,旨在提升系统整体转换效率。
解读: 该技术对阳光电源的PowerTitan系列大型储能系统及集中式光伏逆变器具有重要参考价值。随着储能系统向更高电压等级(如1500V及以上)演进,模块化多电平拓扑在降低开关损耗、提升功率密度方面优势显著。通过引入最优ZCS调制策略,可进一步优化PCS的转换效率,减少散热需求,从而提升系统在极端工况下的...
基于耦合电感的软开关Boost-Ćuk变换器用于微型逆变器应用
Coupled Inductor-Based Soft-Switched Boost-Ćuk Converter for Microinverter Applications
作者未知 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月
本研究提出了一种新型全软开关高升压直流 - 直流转换器。该转换器将具有相同输入电感和金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管(MOSFET)的升压转换器和 Ćuk 转换器相集成,并采用串联输出直流母线电压。在这种拓扑结构中,由于输出端 Ćuk 电感较小,转换器工作在不连续导电模式,开关可在零电流开关(ZCS)和低电压条件下导通。此外,采用两个耦合电感为所有半导体元件创造相似的电压增益和软开关条件。第一个耦合电感与 Ćuk 二极管串联,可为宽负载和输入电压变化提供平衡的直流母线,并为 Ćuk 二极...
解读: 从阳光电源微型逆变器和分布式光伏业务角度看,这项耦合电感软开关Boost-Ćuk变换器技术具有显著的应用价值。该拓扑通过集成Boost和Ćuk变换器实现高升压比,直接契合组件级微逆变器将30-40V光伏组件电压升压至400V直流母线的核心需求,可有效减少功率级数,提升系统集成度。 技术的核心优势在...
基于耦合电感的软开关Boost-Ćuk变换器在微型逆变器中的应用
Coupled Inductor-Based Soft-Switched Boost-Ćuk Converter for Microinverter Applications
Reza Heidari · Mohammad Ali Ghanbari · Ehsan Adib · Marco Rivera · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年7月
本文提出了一种新型全软开关高升压DC-DC变换器,通过集成Boost和Ćuk电路,共享输入电感与MOSFET,并实现输出直流母线电压串联。该拓扑在断续导通模式下工作,开关管可实现零电流开关(ZCS)及低压开通,有效提升了变换效率,适用于微型逆变器应用场景。
解读: 该研究提出的高升压软开关拓扑对阳光电源的户用光伏及微型逆变器产品线具有重要参考价值。随着户用光伏对组件级功率优化(MLPE)及高效率微逆需求的增长,该拓扑通过软开关技术降低开关损耗,有助于提升产品功率密度和转换效率。建议研发团队关注其在低压输入、高升压比场景下的电磁兼容性(EMC)表现,并评估其在阳...
并联电容对任意导通时间下电流模式DE类功率放大器性能的影响
Effect of Shunt Capacitances on Performance of Current-Mode Class-DE Power Amplifier at Any Active Time
Akram Sheikhi · Abdolali Abdipour · Andrei Grebennikov · Hossein Hemesi · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年8月
本文提出了一种电流模式DE类(CMCDE)功率放大器。分析了在任意导通时间下,满足零电流开关(ZCS)和零电流导数开关(ZCDS)条件的线性并联电容CMCDE电路,并进行了仿真与实验验证。文中给出了导通时间为π/2时的解析理论、设计仿真及实验结果。
解读: 该研究探讨了高频开关电路中并联电容对软开关(ZCS/ZCDS)性能的影响,这对提升电力电子变换器的功率密度和效率具有理论参考价值。对于阳光电源而言,该技术可应用于下一代高频化光伏逆变器或小型化储能变流器(PCS)的功率级设计。通过优化开关过程中的寄生参数匹配,有助于降低开关损耗,提升整机效率。建议研...
通过改进隔离型电流源半桥AC-DC变换器的二次侧调制来降低环流
Reduction in Circulating Current With Improved Secondary Side Modulation in Isolated Current-Fed Half Bridge AC–DC Converter
Manish Kumar · Sumit Pramanick · B. K. Panigrahi · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年5月
本文针对车载充电应用,研究了一种高频变压器隔离的单级AC-DC变换器。该拓扑在交流侧采用双向开关,直流侧采用全桥变换器。通过改进二次侧调制策略,有效降低了变换器中的环流,并利用单相移调制(SPSM)实现了交流侧开关的零电流开关(ZCS)特性,提升了系统效率与性能。
解读: 该研究提出的电流源半桥拓扑及其调制优化策略,对阳光电源的电动汽车充电桩业务具有重要参考价值。车载充电(OBC)及大功率直流快充模块对高效率、高功率密度及低损耗有极高要求,通过优化调制策略降低环流,可显著提升功率模块的转换效率并降低温升。建议研发团队关注该拓扑在双向充电桩中的应用潜力,特别是在提升轻载...
半周期断续导通模式下双桥串联谐振变换器的直接充电控制
Direct Charge Control for a Dual-Bridge Series Resonant Converter in the Half-Cycle Discontinuous Conduction Mode
Zhuolan Li · Yu Zhang · Zonghui Sun · Zeke Zhang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年12月
双桥串联谐振变换器(DBSRC)在半周期断续导通模式(HC-DCM)下,因电感电流在每个半开关周期内能归零并保持,具有瞬态振荡小和零电流开关(ZCS)的优势。然而,由于电感电流呈现分段式非线性特征,其建模与控制面临挑战。
解读: 该技术对阳光电源的储能业务(如PowerTitan、PowerStack系列PCS)具有重要参考价值。HC-DCM模式下的ZCS特性能够显著降低开关损耗,提升变换器效率,并减少电磁干扰,这对于高功率密度储能变流器的设计至关重要。通过优化直接充电控制策略,可以有效解决DBSRC在宽电压范围下的非线性控...
二极管反向恢复效应对氮化镓基LLC谐振变换器ZVS条件的影响分析
Analysis of Diode Reverse Recovery Effect on ZVS Condition for GaN-Based LLC Resonant Converter
Hao Wen · Jinwu Gong · Xiaonan Zhao · Chih-Shen Yeh 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年12月
LLC谐振变换器可实现原边开关管的零电压开关(ZVS)和副边整流器的零电流开关(ZCS)。然而,副边二极管的反向恢复特性及结电容对原边开关管的ZVS条件具有关键影响。本文重点研究了反向恢复效应对ZVS实现的影响,为高频高效变换器设计提供了理论依据。
解读: 该研究针对高频高效LLC变换器中GaN器件的应用,对阳光电源的户用光伏逆变器及充电桩产品线具有重要参考价值。随着功率密度要求的提升,GaN器件在小功率DC-DC变换环节的应用日益广泛。本文揭示的副边二极管反向恢复对ZVS的影响,有助于优化阳光电源高频变换电路的驱动策略与死区时间设置,从而降低开关损耗...
用于紧凑型直流模块化多电平变换器且具备子模块ZVS及电压平衡电路ZCS的梯形电流调制
Trapezoidal Current Modulation for a Compact DC Modular Multilevel Converter With ZVS of Submodules and ZCS of Voltage-Balancing Circuits
Gengzhe Zheng · Yu Chen · Yong Kang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年10月
本文提出了一种用于紧凑型直流模块化多电平变换器(MMC)的梯形电流调制策略。该方法通过整形桥臂电流,实现了所有子模块(SM)的零电压开关(ZVS)。同时,通过在相邻子模块间引入二极管-电感(D-L)电路,配合该调制策略,进一步优化了系统性能,实现了电压平衡电路的零电流开关(ZCS),有效提升了变换器的功率密度与效率。
解读: 该研究提出的紧凑型MMC拓扑及梯形电流调制技术,对阳光电源的储能系统(如PowerTitan系列)及大功率直流变换技术具有重要参考价值。通过实现子模块的ZVS和电压平衡电路的ZCS,能够显著降低开关损耗并提升功率密度,有助于开发更轻量、高效的储能变流器(PCS)。建议研发团队关注该拓扑在兆瓦级储能系...
基于双变压器的零电压零电流开关全桥变换器及电流倍增整流器
Zero-Voltage and Zero-Current Switching Dual-Transformer-Based Full-Bridge Converter With Current Doubler Rectifier
Lei Zhao · Jikai Chen · Tongxin Chen · Yi Shi 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年12月
本文提出了一种新型基于双变压器的全桥(DT-FB)变换器,结合电流倍增整流器(CDR)技术。该拓扑通过原边两个半桥逆变单元与双变压器结构,有效解决了传统全桥变换器的局限性,实现了全负载范围内的零电压(ZVS)和零电流(ZCS)开关,显著提升了功率变换效率与功率密度。
解读: 该拓扑结构在提升功率密度和转换效率方面具有显著优势,高度契合阳光电源在储能PCS(如PowerTitan、PowerStack系列)及光伏组串式逆变器中的高频化设计需求。电流倍增整流器能有效降低输出电流纹波,减轻输出滤波器的体积压力,有助于进一步优化储能变流器的体积与成本。建议研发团队评估该拓扑在双...
一种具有宽负载范围、自驱动同步整流和零纹波输出电流的全软开关半交错超高压降比变换器
A Fully Soft-Switching Semiinterleaved Ultrahigh Step-Down Converter With Wide Load Range, Self-Driven SR, and Zero-Ripple Output Current
Mahdi Sadeghi · Ehsan Adib · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年11月
在工业直流 - 直流电源转换应用中,实现转换器的高效率和小尺寸至关重要。为解决这些问题,本文通过采用耦合电感和谷底填充结构,引入了一种新型半交错式非隔离拓扑。该方法可确保输出电流连续且纹波为零,从而减小了输出滤波器的尺寸。此外,通过采用软开关技术,转换器能够在更高频率下运行,并适应大范围的负载变化。采用脉冲频率调制(PFM)控制器可维持零电压开关(ZVS),并通过改变频率来提高转换比。同时,自驱动同步整流器(SR)在零电压开关条件下导通和关断,谷底填充二极管在零电流开关(ZCS)条件下关断,从而...
解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项半交错超高降压变换器技术在光伏储能系统的直流变换环节具有显著应用价值。该技术通过耦合电感和谷填充结构实现零纹波输出电流,这与我司储能系统对电能质量的严苛要求高度契合,可有效降低输出滤波器体积,提升系统功率密度。 技术的核心优势在于全软开关特性和宽负载范围适应性。在光伏...
双向推挽正激LLC谐振变换器研究
Research on Bidirectional Push-Pull Forward LLC Resonant Converter
Qinglin Zhao · Xinao Li · Jing Yuan · Deyu Wang 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年4月
提出双向推挽正激LLC谐振变换器,应用于电动汽车、储能和可再生能源领域。变换器由低压侧推挽正激电路和高压侧带谐振腔的倍压整流器组成。为调节正向运行增益,高压侧设置辅助电感。倍压整流器二极管用MOSFET替代实现双向功率流。变换器采用脉冲频率调制(PFM),不仅抑制开关电压尖峰,还实现整流器零电流开关(ZCS)和主开关零电压开关(ZVS)。构建1kW实验样机,低压侧电压范围48-72V,高压侧380V。正向运行最高效率94.9%,反向运行最高效率95.2%。
解读: 该双向推挽正激LLC谐振变换器技术对阳光电源储能和电动汽车电源产品有重要应用价值。推挽正激与LLC谐振结合拓扑可应用于ST储能系统的双向DC-DC变换器,提高效率并降低电压应力。软开关技术对阳光电源车载OBC和储能变流器的高频化和高功率密度设计有借鉴意义。该技术对户用储能系统的宽电压范围适应和双向充...
一种兼容单相与三相的半桥单级AC-DC变换器
A Half-Bridge Single-Stage AC-DC Converter with Single- and Three-Phase Compatibility
Ba Phu Do · Million Gerado Geda · Huu-Phuc Kieu · Sewan Choi · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年12月
本文提出一种基于双有源半桥拓扑的单级AC-DC变换器,支持单相与三相交流输入。该结构在交流侧采用三个交错式图腾柱支路,直流侧采用带分裂电容的半桥支路,相比全桥方案减少了开关器件数量。变换器在连续导通模式下实现所有开关的零电压开通,在断续模式下实现直流侧开关的零电流关断。单相运行时,集成的分裂电容型有源功率解耦电路可消除直流充电电流中的二次谐波纹波。实验研制了11 kW样机,在单相(220 Vac)和三相(380 Vac)输入、400–800 Vdc电池电压范围内测试,峰值效率达96.85%,网侧...
解读: 该单相/三相兼容AC-DC变换器技术对阳光电源储能与充电产品线具有重要应用价值。半桥拓扑相比全桥减少开关器件,可直接应用于ST系列储能变流器的AC-DC前端,降低成本并提升2.7kW/L的功率密度。单相运行时的有源功率解耦技术可消除二次谐波,适用于户用储能系统;三相兼容特性使同一平台覆盖工商业场景,...
一种用于H7电流源逆变器的最小化开关损耗PWM新方案
A New PWM Scheme for H7 Current Source Inverter with Minimal Switching
Ashish Kumar · Apurv Kumar Yadav · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年4月
传统电流源逆变器(CSI)采用硅基反向阻断(RB)开关,存在导通损耗高、开关频率受限等问题。基于宽禁带材料(如GaN和SiC)的四象限(FQ)开关具有低导通损耗和反向耐压能力,适用于高效CSI。本文针对H7拓扑CSI,通过新增开关S7为直流链电流提供旁路,实现S1a-S6a的零电流关断。传统调制策略将零状态分为四段,导致频繁切换与高开关损耗。本文提出一种优化矢量排列的新调制方案,减少开关动作次数,降低损耗。通过PLECS仿真对比分析不同CSI拓扑(3ϕ, 400 V, 8 kW)下的损耗与效率,...
解读: 该H7电流源逆变器最小化开关损耗PWM方案对阳光电源储能与光伏产品线具有重要应用价值。针对ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器,该技术通过优化矢量排列减少开关动作次数,可显著降低SiC/GaN宽禁带器件的开关损耗,提升系统效率。零电流关断技术可减轻功率模块热应力,延长器件寿命。该方案在直流侧旁路开...
基于升压半桥与四重半主动整流器的模块化多端口电压平衡拓扑用于分布式光伏接入中压直流系统
Modular Multiport Voltage Balance Topology Based on Boost Half-Bridge and Quadruple Semiactive Rectifier for MVdc Integration of Distributed PVs
Chengsong Wei · Xiaoquan Zhu · Ke Jin · Yue Wu · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年4月
输入独立输出串联(IIOS)模块化多端口DC-DC变换器因单级功率转换和高效率,成为分布式光伏(PV)接入中压直流(MVdc)配电系统的理想方案。针对PV输入功率波动导致IIOS结构输出电压失衡的问题,提出一种基于电流源型升压半桥(CS-HB)与四重电压半主动整流器(QVSAR)的自电压平衡多端口变换器。该拓扑包含PV侧CS-HB单元、MVdc侧QVSAR单元及串联谐振功率平衡模块(SRPBM),后者实现子模块间电压均衡,具备控制简单、动态响应优良的特点。此外,拓扑输入电流纹波小,所有开关管可实...
解读: 该模块化多端口DC-DC变换器技术对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的中压直流应用具有重要参考价值。其IIOS架构的单级功率转换与高效率特性,可直接应用于PowerTitan大型储能系统的分布式光伏接入方案。拓扑中的串联谐振功率平衡模块(SRPBM)解决了功率波动下的电压均衡难题,可优...
一种用于800V电动汽车动力总成的三电平辅助谐振换流极逆变器
A Three-Level Auxiliary Resonant Commutated Pole Inverter for 800-V Electric Vehicle Powertrain
Bijan Elyasi · Farzad Tahami · Ghasem Rezazadeh · Hadi Nouri · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年7月
将电动车辆(EV)公交车的电压从400 V提升至800 V对电动汽车逆变器的设计产生了重大影响。三电平逆变器旨在应对高电池电压。在三电平逆变器拓扑中,中性点钳位(NPC)逆变器具有更好的谐波频谱和更低的半导体损耗,这使得其能够实现更高的功率密度和更简单的冷却系统。然而,在这种拓扑结构中,更高的开关频率会导致逆变器产生更多的功率损耗。较高的开关频率能力使得高速电机的应用成为可能,从而减小了电力驱动系统的整体尺寸。本文提出了一种新型软开关NPC逆变器,其中单向辅助谐振换流极(ARCP)电路辅助从钳位...
解读: 从阳光电源的业务视角来看,这篇论文提出的三电平辅助谐振换流极(ARCP)逆变器技术虽然针对800V电动汽车动力系统,但其核心技术理念与我们在光伏逆变器和储能系统领域的技术演进方向高度契合。 该技术的核心价值在于通过软开关技术实现中性点钳位(NPC)拓扑在高开关频率下的低损耗运行。这与阳光电源当前在...
基于Y源耦合电感的可扩展高升压软开关集成Boost-SEPIC变换器
Expandable High Step-Up Soft-Switching Integrated Boost–SEPIC Converter With Y-Source Coupled Inductor
Yadong Han · Desheng Rong · Xuanjin Sun · Dengxun Ma · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年4月
本文提出一种用于可再生能源发电系统接口电路的高升压软开关集成Boost-SEPIC变换器,结合Boost、SEPIC结构与Y源耦合电感,实现高电压增益、低输入电流纹波及输入输出共地。通过在输出侧级联多级开关电容单元,提升了拓扑的灵活性与可扩展性。输出电压由三个电容分担,降低了电容电压应力与体积。有源钳位电路利用漏感能量,实现开关管零电压开通与二极管零电流关断,减小开关损耗。开关管位于Y源前端,承受较低电压应力并可在全占空比范围内工作。实验研制了400 W样机,验证了理论分析的正确性与可行性。
解读: 该高升压软开关集成变换器技术对阳光电源光伏与储能产品具有重要应用价值。Y源耦合电感与有源钳位实现的ZVS/ZCS软开关特性,可直接应用于SG系列光伏逆变器的前级DC-DC升压环节,降低开关损耗并提升1500V系统效率。输入输出共地特性简化了ST储能变流器的隔离设计需求,多级开关电容扩展方案为Powe...
用于6.78 MHz无线电力传输系统的高速体二极管导通检测电路与自适应同步整流控制
High-Speed Body-Diode Conduction Detection Circuit for 6.78 MHz WPT Systems with Adaptive Synchronous Rectification Control
Lei Zhu · Laili Wang · Chenxu Zhao · Xiaohui Lu 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年6月
工作在兆赫兹(MHz)频段的无线电力传输(WPT)系统因具备高效率和小体积优势而受到广泛关注。为提升效率,常采用同步整流(SR)技术以降低传统二极管的导通损耗。然而,在MHz频段实现同步整流仍面临检测带宽不足、传播延迟及高频振荡等挑战。本文提出一种高速体二极管导通(BDC)检测电路及周期自适应同步整流控制(ACSRC)策略,专为6.78 MHz WPT系统设计。该BDC检测电路结合阻断二极管、反向串联齐纳二极管与快速恢复支路,有效加速检测并抑制电压尖峰。同时引入软件定义采样窗口,确保在高频振荡下...
解读: 该高速同步整流技术对阳光电源车载OBC充电机和无线充电产品线具有重要应用价值。文中提出的GaN HEMT体二极管导通检测电路与自适应控制策略,可直接应用于阳光电源新能源汽车业务中的高频DC-DC变换器设计。通过实现ZVS/ZCS软开关,轻载效率提升8.72%,这对提升车载充电系统待机能耗和宽负载效率...
基于Y源耦合电感的零输入电流纹波高电压增益DC-DC变换器
Y-Source Coupled Inductor Based High Voltage Gain DC–DC Converter With Zero Input Current Ripple
Yuzhen Xu · Yueling Zhang · Mingzhu Zhou · Ronghuan Xie 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年11月
本文提出一种基于Y源耦合电感的零输入电流纹波(ZICR)高电压增益DC-DC变换器。通过引入由电感、电容和耦合电感串联构成的辅助电路实现ZICR,其中电容使ZICR支路平均电流为零,从而可采用小磁芯设计,减小磁性元件体积与铜损。结合Y源耦合电感与倍压结构实现高电压增益,固有无源钳位电路有效抑制开关管关断电压尖峰与应力。利用电容吸收漏感能量,实现所有二极管的零电流关断,缓解反向恢复问题。实验研制了200 W、32–380 V、50 kHz样机,验证了方案可行性。在40–200 W输出功率范围内,带...
解读: 该零输入电流纹波高增益DC-DC变换器技术对阳光电源储能与光伏产品具有重要应用价值。Y源耦合电感与倍压结构实现的高电压增益特性,可直接应用于ST系列储能变流器的DC-DC前级,优化低压电池(48V/96V)到高压母线(1500V)的升压方案,减少级联级数。零输入电流纹波特性显著降低对电池侧滤波需求,...
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