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一种研究具有三种不连续导通模式的DC/DC变换器作为自动PFC的系统方法
A Systematic Method for Studying the Use of DC/DC Converters With Three Discontinuous Conduction Modes as Automatic PFCs
Duberney Murillo-Yarce · Juan Rodríguez · Marta M. Hernando · Aitor Vázquez 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月
本文提出了一种通用方法,用于研究在三种不连续导通模式(DCM)下运行的DC/DC变换器作为自动功率因数校正器(PFC)的行为。Buck-Boost、Flyback、SEPIC、Ćuk和Zeta等变换器在特定DCM模式下,通过保持恒定占空比,可实现自动PFC功能,无需复杂的控制回路即可获得高功率因数。
解读: 该研究探讨的自动PFC技术主要应用于小功率AC/DC变换场景。对于阳光电源而言,该技术可优化户用光伏逆变器或充电桩内部辅助电源的设计,通过简化控制逻辑降低成本并提升效率。虽然阳光电源的核心大功率产品(如PowerTitan、组串式逆变器)多采用高性能数字控制的PFC拓扑,但该方法论在提升低功率辅助电...
面向USB PD应用的变频峰值电流控制反激变换器统一小信号模型与补偿器设计
Unified Small-Signal Model and Compensator Design of Flyback Converter With Peak-Current Control at Variable Frequency for USB Power Delivery
Ching-Jan Chen · Ching-Hsiang Cheng · Ping-Sheng Wu · Shinn-Shyong Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年1月
本文针对广泛应用于低功率适配器及USB PD领域的变频峰值电流模式(VFPCM)反激变换器,提出了一种精确的统一小信号模型。该控制策略通过在轻载下降低开关频率,实现了全负载范围的高效率。研究重点在于建立该拓扑在连续导通模式下的动态特性,并指导补偿器设计以优化系统稳定性与瞬态响应。
解读: 该研究涉及的反激变换器拓扑及变频控制技术,主要应用于小功率电源转换场景。对于阳光电源而言,该技术可优化户用光伏逆变器内部的辅助电源系统(Auxiliary Power Supply)设计,提升辅助电源在宽负载范围下的转换效率,从而降低待机功耗。此外,随着阳光电源在户用储能及微型逆变器领域的深入布局,...
一种用于雷击期间电场模拟的模块化推挽-反激式高压脉冲发生器
A Modular Push–Pull–Flyback High-Voltage Pulse Generator for Electric Field Emulation During a Lightning Strike
Zhiyuan Zhang · Hengxin He · Hui Yu · Kejie Li 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年6月
为模拟雷击时的电场环境,本文提出了一种基于推挽式DC-DC变换器与反激式变换器结合的新型脉冲发生器结构。该装置能够产生符合雷击电场特性的高压脉冲,为电力电子设备的抗雷击浪涌测试提供了有效的仿真手段。
解读: 该文献提出的高压脉冲发生器主要应用于电力电子设备的电磁兼容性(EMC)及抗雷击浪涌测试。对于阳光电源而言,该技术属于研发测试环节的辅助手段,而非核心产品拓扑。在光伏逆变器、储能PCS及充电桩等产品的研发过程中,利用此类高压脉冲发生器进行严苛的浪涌抗扰度测试,有助于提升产品在复杂电网环境下的可靠性与安...
基于GaN的有源钳位反激变换器自适应死区与部分零电压开关调节及预测滞环电流模式控制
Adaptive Dead-Time and Partial-ZVS Regulation for GaN-Based Active Clamp Flyback Converter With Predictive Hysteresis Current Mode Control
Yao Yan · Tingying Wang · Yazhou Wang · Minjie Zhu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年9月
有源钳位反激(ACF)变换器是高频小型化适配器的理想选择。通过自适应死区优化,可消除功率开关的导通损耗与反向导通损耗,实现全工况下的最优零电压开关(ZVS)。本文进一步结合预测滞环电流模式控制,优化了钳位开关导通损耗及原边绕组损耗,提升了变换器整体效率。
解读: 该技术主要针对高频、高功率密度的DC-DC变换场景。对于阳光电源而言,该研究成果可应用于户用光伏逆变器中的辅助电源模块或小型化充电桩电源模块。GaN器件的应用配合自适应死区控制,能显著提升小功率变换级的效率并缩小体积,符合阳光电源产品向高功率密度和高效率演进的趋势。建议研发团队关注该控制策略在提升轻...
利用自动绕组布局技术考虑高压反激变压器寄生参数的效率优化
Efficiency Optimization by Considering the High-Voltage Flyback Transformer Parasitics Using an Automatic Winding Layout Technique
Prasanth Thummala · Henrik Schneider · Zhe Zhang · Ziwei Ouyang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年10月
本文提出了一种针对高压双向反激式DC-DC变换器的效率优化方法。该变换器旨在驱动电容式执行器,实现从0V到2.5kV的充放电过程,输入电压为24V。研究通过引入自动绕组布局(AWL)技术,有效优化了变压器寄生参数,从而提升了系统能量转换效率。
解读: 该研究聚焦于高压双向DC-DC变换器的变压器设计与寄生参数优化,对阳光电源的储能系统(如PowerTitan、PowerStack)及户用储能PCS的功率变换拓扑设计具有参考价值。虽然文中针对的是高压电容驱动场景,但其提出的自动绕组布局(AWL)技术可优化高频磁性元件的损耗,有助于提升阳光电源逆变器...
用于输入电流整形且采用共源共栅结构的串联模块反激式PFC
Flyback PFC With a Series-Pass Module in Cascode Structure for Input Current Shaping
Chung-Pui Tung · Ke-Wei Wang · Ka-Wai Ho · Jeff Po-Wa Chow 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年6月
本文提出了一种利用串联模块(SPM)进行输入电流整形的反激式功率因数校正(PFC)电路。通过SPM控制输入电流波形,使其与电源电压同频同相,同时通过调节电流幅值实现输出电压稳压。SPM采用两个串联功率半导体器件组成的共源共栅结构实现。
解读: 该拓扑通过串联模块优化了反激式PFC的电流整形能力,对于阳光电源的户用光伏逆变器及充电桩产品线具有参考价值。反激拓扑常用于小功率辅助电源或户用储能系统的BMS供电模块,引入共源共栅(Cascode)结构有助于在高压输入环境下提升开关性能并简化驱动设计。建议研发团队关注该拓扑在提升轻载效率和降低EMI...
一种用于GaN基有源钳位反激变换器实现快速零电压开关的动态谐振周期控制技术
A Dynamic Resonant Period Control Technique for Fast and Zero Voltage Switching in GaN-Based Active Clamp Flyback Converters
Chun-Chieh Kuo · Jia-Jyun Lee · Yu-Hsien He · Jiang-Yue Wu 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年3月
本文提出了一种动态谐振周期控制(DRPC)技术,旨在提升GaN基有源钳位反激变换器的性能。通过实现主GaN FET的完全零电压开关(ZVS),该技术有效降低了开关损耗,并减少了变压器漏感带来的能量损耗,显著提升了变换器的效率与功率密度。
解读: 该技术对阳光电源的户用光伏逆变器及充电桩产品线具有重要参考价值。随着功率密度要求的不断提高,GaN器件在小功率DC-DC变换环节的应用日益广泛。DRPC技术通过优化ZVS控制,能进一步提升变换效率,减小散热需求,从而优化户用逆变器及充电桩的体积与成本。建议研发团队在下一代高频化、小型化户用储能及充电...
一种用于ZVS四开关反激变换器的PWM加伏秒平衡控制
A PWM Plus Voltage-Second Balance Control for ZVS Four-Switch Flyback Converter
Kuang Wang · Xinbo Ruan · Tao Fu · Fei Liu 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年8月
四开关反激(FSF)变换器具有功率开关管电压应力低和零电压开关(ZVS)的特点。本文对钳位电容进行了合理设计,以避免漏感电流和励磁电流出现多个交汇点。然后,提出了一种脉冲宽度调制(PWM)加伏秒平衡(VSB)控制方法,用于关断钳位开关,以确保励磁电流为负,从而实现零电压开关,且不再需要二次侧整流器电流传感器。分析了FSF变换器的工作原理,给出了设计考虑因素,并阐述了所提出的PWM加VSB控制方法的实现方式。最后,在实验室搭建并测试了一台采用氮化镓(GaN)器件、工作频率为500 kHz、功率为6...
解读: 从阳光电源的业务视角来看,该论文提出的四开关反激(FSF)变换器改进控制技术具有重要的应用价值。反激拓扑在我司光伏逆变器的辅助电源、储能系统的DC-DC变换以及小功率电源模块中广泛应用,该技术的创新点与我司产品优化方向高度契合。 该技术的核心价值体现在三个方面:首先,通过PWM加伏秒平衡(VSB)...
用于光伏和燃料电池系统的隔离型三相并网反激逆变器的不连续调制技术及选择性谐波补偿
Discontinuous Modulation Technique for Isolated Three-Phase Grid Connected Flyback Inverter With Selective Harmonic Compensation for PV and Fuel Cell Systems
Ahmed Ismail M. Ali · Abdelfatah Ali · Mostafa F. Shaaban · Ahmed Abdelhakim 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年11月
差分结构单级反激逆变器(DSFI)具有元件少、升降压能力、低成本、小体积和高功率密度等优势。传统连续调制策略(CMS)虽可抑制低次谐波,但导致模块间环流增大,降低效率。本文提出采用不连续调制策略(DMS)用于三相DSFI,并对比分析其在CMS与DMS下的性能。引入单极选择性谐波补偿(SHC)环路抑制二次谐波。DMS有效降低器件电压应力与模块间环流,提升系统效率。实验基于1.6 kW并网原型机验证了CMS与DMS下DSFI的有效性。
解读: 该不连续调制技术对阳光电源SG系列光伏逆变器和ST储能变流器具有重要应用价值。DSFI拓扑的单级升降压能力可简化SG系列组串逆变器的宽电压输入设计,特别适用于低压启动场景。DMS策略通过降低模块间环流和器件电压应力,可提升多模块并联系统效率1-2%,直接优化PowerTitan储能系统的功率模块设计...
开关磁阻发电机的蓄能电容变换器
Accumulator Capacitor Converter for a Switched Reluctance Generator
Farzad Faradjizadeh · Reza Tavakoli · Ebrahim S. Afjei · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年1月
本文提出了一种用于开关磁阻发电机(SRG)的新型蓄能电容变换器(ACC)。该拓扑基于反激式变换器原理,通过两个阶段工作:首先将蓄能电容充电至特定电压,随后在磁化阶段进行放电,从而有效优化了发电机的励磁过程,提升了系统整体转换效率。
解读: 该文献探讨的是开关磁阻发电机(SRG)的专用功率变换拓扑,主要应用于电机驱动与发电领域。虽然阳光电源的核心业务聚焦于光伏、储能及风电变流器,但其提出的“蓄能电容”辅助励磁思想在功率变换效率优化方面具有参考价值。对于阳光电源的储能PCS或风电变流器产品线,该拓扑的控制逻辑可作为提升特定工况下功率密度与...
用于驱动介电弹性体执行器的双向DC-DC变换器超高压开关
Ultrahigh-Voltage Switch for Bidirectional DC–DC Converter Driving Dielectric Elastomer Actuator
Lucas Pniak · Morgan Almanza · Yoan Civet · Yves Perriard · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年12月
针对介电弹性体执行器(DEA)等应用,现有半导体器件的额定电压难以满足需求。本文提出一种超高压开关方案,旨在降低高压开关的并联寄生电容,从而提升双向DC-DC变换器的能量传输效率,解决高压驱动下的功率转换难题。
解读: 该研究聚焦于超高压开关技术及寄生电容优化,虽然主要针对DEA等特种负载,但其核心的功率变换效率提升思路对阳光电源的电力电子技术储备具有参考价值。在储能系统(如PowerTitan系列)或未来高压直流变换场景中,降低功率器件寄生参数是提升开关频率与系统功率密度的关键。建议研发团队关注该拓扑在减小开关损...
一种采用同步开关双向Boost变换器的改进型光伏差分功率处理系统
An Improved Photovoltaic Differential Power Processing System Using Bidirectional Boost-Type Converters With Synchronous Switching
Lien-Chieh Chen · F. Selin Bagci · Katherine A. Kim · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
针对光伏差分功率处理(DPP)系统中双向反激变换器漏感大、损耗高的问题,本文提出了一种结合分体电感Boost变换器与传统Boost变换器的新型拓扑。该方案通过同步开关技术优化了功率流路径,有效降低了转换损耗,提升了光伏系统的能量处理效率。
解读: 该研究提出的高性能双向DC-DC拓扑对阳光电源的组串式逆变器及户用光伏系统具有重要参考价值。在光伏组件失配严重或复杂阴影遮挡场景下,DPP架构能显著提升系统整体发电效率。建议研发团队关注该拓扑在模块化功率优化器(Optimizer)中的应用潜力,通过优化电感设计和同步整流控制,进一步降低变换器损耗,...
考虑磁芯损耗效应的容性负载双向高压反激变换器开关周期解析建模
Analytical Switching Cycle Modeling of Bidirectional High-Voltage Flyback Converter for Capacitive Load Considering Core Loss Effect
Lina Huang · Zhe Zhang · Michael A. E. Andersen · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年1月
随着智能材料的发展,对驱动容性负载的双向高压功率变换器需求日益增长。本文提出了一种基于开关周期的解析模型,用于分析驱动容性负载的高压双向变换器,并重点考虑了磁芯损耗的影响。该模型有助于深入理解变换器在复杂负载下的动态特性与损耗机制,为高压电源系统的优化设计提供理论支撑。
解读: 该研究关注高压双向反激变换器及容性负载驱动,与阳光电源的储能系统(如PowerTitan、PowerStack)及PCS技术存在技术重叠。虽然反激拓扑多用于小功率辅助电源,但其建模方法对提升PCS内部辅助供电系统的效率与可靠性具有参考价值。此外,针对容性负载的建模分析,可为公司在新型储能应用场景(如...
基于反激变压器单元电压均衡器的双输入双向DC/DC变换器
Double-Input Bidirectional DC/DC Converter Using Cell-Voltage Equalizer With Flyback Transformer
Tasuku Anno · Hirotaka Koizumi · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年6月
本文提出了一种结合充电电池与超级电容器的双输入双向DC/DC变换器。该变换器在电池与超级电容器之间集成了一个单元电压均衡器,实现了电池组电压均衡及两者间的能量高效传递。文中详细分析了该变换器的六种工作模式。
解读: 该技术对阳光电源的储能业务(如PowerTitan、PowerStack系列)具有重要参考价值。通过集成电压均衡功能,可优化电池组的一致性管理,延长系统寿命并提升安全性。该双输入拓扑结构能够有效整合超级电容器的功率密度优势与电池的能量密度优势,适用于高频功率脉冲调节场景。建议研发团队关注该反激式均衡...
准方波反激变换器的小信号等效电路模型
Small-Signal Equivalent Circuit Model of Quasi-Square-Wave Flyback Converter
Zhemin Zhang · Shuilin Tian · Khai D. T. Ngo · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年8月
在高频(兆赫兹级)下运行变换器可提升环路带宽并改善瞬态性能。然而,传统的连续导通模式(CCM)小信号模型在应用于准方波(QSW)变换器时,会导致主极点位置出现巨大偏差。本文旨在建立适用于QSW反激变换器的小信号等效电路模型,以解决高频设计中的建模失配问题。
解读: 该研究聚焦于高频准方波(QSW)变换器的建模,对于阳光电源的户用光伏逆变器及微型逆变器产品线具有参考价值。随着功率密度要求的不断提高,高频化是提升产品竞争力的关键。该模型有助于优化控制环路设计,提升瞬态响应速度,从而减小被动元件体积。建议研发团队关注该建模方法在提升轻载效率及减小EMI方面的潜力,并...
商用1200 V/80 mΩ SiC MOSFET的单脉冲雪崩模式鲁棒性
Single-Pulse Avalanche Mode Robustness of Commercial 1200 V/80 mΩ SiC MOSFETs
Mitchell D. Kelley · Bejoy N. Pushpakaran · Stephen B. Bayne · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年8月
1200V碳化硅(SiC)MOSFET的商业化显著提升了电力电子系统的效率与功率密度。然而,在电磁阀控制、固态变压器及各类DC-DC变换器应用中,高di/dt与寄生电感耦合产生的高压尖峰可能导致MOSFET进入雪崩模式。本文研究了商用1200V SiC MOSFET在雪崩模式下的鲁棒性,为高可靠性功率变换设计提供理论支撑。
解读: SiC MOSFET是阳光电源新一代组串式逆变器、PowerTitan储能系统及高压充电桩的核心功率器件。随着系统功率密度不断提升,寄生参数带来的电压尖峰风险增加,研究器件的雪崩鲁棒性对于提升产品在极端工况下的可靠性至关重要。建议研发团队参考该研究,在电路设计中优化PCB布局以降低寄生电感,并结合器...
研究并减少带有直流母线滤波器的反激式适配器中的电容耦合以降低EMI
Investigate and Reduce Capacitive Couplings in a Flyback Adapter With a DC-Bus Filter to Reduce EMI
Yiming Li · Shuo Wang · Honggang Sheng · Srikanth Lakshmikanthan · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年7月
随着高功率密度电源适配器设计的发展,组件间距缩小导致近场耦合问题加剧,严重影响了高频下的电磁干扰(EMI)滤波性能。本文深入研究了近场电容耦合机制,并提出了相应的抑制技术,以优化高密度电源系统的EMI性能。
解读: 该研究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具有重要参考价值。随着产品向小型化、高频化发展,PCB布局中的寄生电容耦合成为EMI设计的瓶颈。文中提出的近场耦合抑制技术,可直接应用于阳光电源户用逆变器及充电桩的EMI滤波器优化设计中,有助于在减小产品体积的同时,确保高频段的电磁兼容性合规...
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,...
可调光LED驱动器辅助电源的拓扑与控制创新
Topology and Control Innovation for Auxiliary Power Supply in Dimmable LED Drivers
Liang Jia · Yan-Fei Liu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年11月
本文提出了一种基于反激(Flyback)拓扑的经济型架构,同时实现LED驱动的恒流(CC)输出和辅助电源的恒压(CV)输出。文中提出了一种新型非线性斜坡控制方案,以解耦主CC功率级与CV辅助电源,并有效避免LED输出闪烁。此外,通过小信号建模分析了该架构的稳定性与性能优势。
解读: 该文献探讨的Flyback拓扑及辅助电源解耦控制技术,主要应用于LED驱动领域。对于阳光电源而言,其核心业务(如光伏逆变器、储能PCS)中的控制板及驱动电路同样需要高效、稳定的辅助电源设计。虽然该文针对LED场景,但其提出的非线性斜坡控制及多路输出解耦思路,可为阳光电源在优化逆变器内部辅助电源模块的...
一种单级单开关软开关(S6) Boost-Flyback PFC变换器
A Single-Stage Single-Switch Soft-Switching (S6) Boost-Flyback PFC Converter
Alireza Abasian · Hosein Farzanehfard · Sayed Amir Hashemi · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年10月
本文提出了一种单级单开关软开关(S6)功率因数校正(PFC)变换器,旨在提升电流整形性能并降低总谐波失真。通过引入辅助绕组,该拓扑不仅有效降低了输入电流谐波,还实现了软开关条件,从而显著减少了开关损耗。
解读: 该技术对于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。单级单开关拓扑能够有效精简电路结构、降低硬件成本并提升功率密度,这与户用产品追求高性价比和小型化的趋势高度契合。通过辅助绕组实现软开关,有助于在提升效率的同时改善电能质量(降低THD),符合日益严格的并网标准。建议研发团队评估该拓扑在...
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