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用于直接48V转负载点
PoL）转换的对称双电感混合变换器
Nathan Miles Ellis · Rose A. Abramson · Raya Mahony · Robert C. N. Pilawa-Podgurski · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年6月
本文提出了一种对称双电感混合（SDIH）DC-DC变换器拓扑，适用于需要电压调节的大变比转换场景，如48V直接转负载点（PoL）应用。该拓扑利用Dickson型开关电容网络，有效产生两个交错式PWM输出，并显著降低了电压幅值。
解读: 该技术主要针对数据中心或通信电源的48V母线架构，属于低压大电流转换领域。阳光电源目前的业务重心在于光伏逆变器、储能系统及充电桩，其核心功率等级远高于PoL应用。虽然该拓扑在提升变换效率和功率密度方面具有学术价值，但对阳光电源现有的组串式/集中式逆变器或PowerTitan等储能产品线直接应用空间有...
一种用于1.8V电源轨的EVCR Buck变换器：实现宽电压转换比与低功率损耗以提升效率
Achieving Wide Voltage-Conversion-Ratio and Reduced Power Losses for High Efficiency With EVCR Buck Converter for a 1.8 V Power Rail
Hyo-Jin Park · Dowon Jeong · Hyeonho Park · Woosung Park 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
本文提出了一种扩展电压转换比（VCR）的Buck变换器，其VCR高达0.67。与以往VCR限制在0.5以下的混合变换器不同，该拓扑在锂电池全工作范围内能可靠地为低于1.8V的电源轨供电，且无需额外外部元件，并有效降低了各类功率损耗。
解读: 该研究聚焦于低压大电流场景下的高效DC-DC拓扑优化，主要应用于微电子电源管理领域。对于阳光电源而言，虽然其核心业务集中在兆瓦级光伏逆变器和储能系统，但该拓扑中关于“宽电压转换比”及“降低功率损耗”的设计思路，对公司iSolarCloud智能运维平台配套的边缘计算模块、传感器供电单元，以及电动汽车充...
n电平DC-DC-AC逆变器的嵌入式控制
Embedded Control of n-Level DC–DC–AC Inverter
B. Dastagiri Reddy · Anish N. K. · M. P. Selvan · S. Moorthi · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年7月
本文提出了一种具备前级DC-DC变换与后级同步H桥的通用多电平逆变器（MLI）。通过所提出的嵌入式控制策略，该拓扑可实现任意电平数（n）的输出电压。前级DC-DC变换器采用异步Buck结构，通过调节占空比实现多电平输出效果。
解读: 该研究提出的通用多电平拓扑及嵌入式控制策略，对阳光电源的组串式逆变器和集中式逆变器产品线具有重要的参考价值。通过优化DC-DC前级与H桥的协同控制，有望进一步提升逆变器输出电压质量，降低谐波含量，从而减小输出滤波器的体积与成本。对于阳光电源追求高功率密度和高效率的研发方向，该拓扑在提升中高压光伏系统...
用于并联SiC MOSFET单相DC-AC转换的混合模式自适应零电压开关
Hybrid-Mode Adaptive Zero-Voltage Switching for Single-Phase DC–AC Conversion With Paralleled SiC MOSFETs
Yunlei Jiang · Yanfeng Shen · Luke Shillaber · Borong Hu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年12月
针对传统软开关调制（如CRM和TCM）在高功率DC-AC转换中导通损耗大及开关频率可变的问题，本文提出了一种混合四边形调制策略。该方法在实现软开关的同时，有效降低了均方根电流，提升了高功率密度单相逆变器的转换效率，为宽禁带半导体应用提供了优化方案。
解读: 该技术对阳光电源的组串式光伏逆变器和户用储能系统具有重要参考价值。随着SiC器件在阳光电源高功率密度产品中的广泛应用，该混合调制策略能有效解决并联SiC MOSFET带来的开关损耗与导通损耗平衡问题，有助于进一步提升逆变器效率并减小散热器体积。建议研发团队在下一代高频化户用逆变器及小型化储能变流器（...
甚高频
VHF）功率变换中E类谐振整流器的设计与二极管评估
Juan A. Santiago-Gonzalez · Khalil M. Elbaggari · Khurram K. Afridi · David J. Perreault · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年9月
本文探讨了甚高频（VHF）功率变换系统中E类谐振整流器的设计方法及其二极管性能评估。该技术广泛应用于DC-DC变换器、无线电能传输及射频能量回收。文章重点分析了整流器输入阻抗特性，旨在通过优化设计实现输入端的电阻性特征，以提升高频功率变换效率。
解读: 该研究聚焦于甚高频（VHF）功率变换，虽然目前阳光电源的主流光伏逆变器和储能PCS产品多处于中低频段，但VHF技术是未来提升功率密度、实现系统小型化的关键趋势。对于阳光电源的户用光伏逆变器及小型化充电桩产品线，该研究中关于E类整流器的设计思路及宽禁带半导体（如GaN）在高频下的损耗评估具有前瞻性参考...
一种具有低输入电流纹波和宽软开关范围的高变比单开关单磁芯变换器
A Single-Switch Single-Magnetic Core High Conversion Ratio Converter With Low Input Current Ripple and Wide Soft-Switching Range for Photovoltaic Applications
Milad Heidari · Hosein Farzanehfard · Morteza Esteki · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年7月
本文提出了一种适用于光伏应用的新型高变比DC-DC变换器。该变换器采用单开关和单磁芯设计，具备低输入电流纹波和半导体器件低电压应力的显著优势。通过优化电路结构，实现了在宽输出功率范围内的软开关条件，有效提升了变换效率。
解读: 该拓扑结构对阳光电源的组串式逆变器（String Inverter）及户用光伏产品线具有重要参考价值。其单开关、单磁芯的高变比特性，能够显著降低系统BOM成本并提升功率密度，这对于追求极致轻量化和高效率的户用光伏逆变器至关重要。低输入电流纹波特性有助于延长光伏组件的使用寿命，并降低对MPPT控制算法...
一种用于连接直流多总线的三级模块化智能变压器电压平衡新技术
A New Voltage Balancing Technique for a Three-Stage Modular Smart Transformer Interfacing a DC Multibus
Sante Pugliese · Markus Andresen · Rosa A. Mastromauro · Giampaolo Buticchi 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年3月
直流智能电网是传统交流配电系统的替代方案。三级智能变压器（ST）通过直流-直流功率变换级提供直流多总线输出，是管理多种直流负载和电源的关键技术。本文提出了一种新型电压平衡技术，旨在解决模块化智能变压器在直流多总线应用中的电压均衡问题，提升系统运行的稳定性和可靠性。
解读: 该技术对于阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及直流微电网解决方案具有重要参考价值。随着光储一体化及直流配电需求的增长，模块化多电平拓扑在提升系统功率密度和效率方面潜力巨大。该文提出的电压平衡控制策略可优化阳光电源PCS产品在多端口直流耦合场景下的控制精度，提升直流母线...
基于数值分析的LLC单级AC/DC变换器稳态特性表征
Steady-State Characterization of LLC-Based Single-Stage AC/DC Converter Based on Numerical Analysis
Xiang Li · Liuniu Guo · Tianchen Lang · Daorong Lu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年9月
基于LLC的单级AC/DC变换器可在全负载范围内实现零电压开关（ZVS），是实现高效率、低成本及高功率密度电源转换的极佳方案。然而，LLC谐振腔的引入使得该类变换器的稳态特性分析变得极具挑战性。本文通过数值分析方法，旨在精确表征其稳态工作特性。
解读: 该技术对阳光电源的户用光伏逆变器及电动汽车充电桩业务具有重要参考价值。单级LLC拓扑通过简化电路结构，有助于进一步提升户用储能及充电桩产品的功率密度和转换效率。建议研发团队关注该数值分析方法，以优化LLC谐振参数设计，解决宽负载范围下的软开关实现难题，从而提升产品在轻载和满载工况下的综合能效表现，增...
阻抗源网络电力变换技术第二部分：控制与调制技术综述
Impedance-Source Networks for Electric Power Conversion Part II: Review of Control and Modulation Techniques
Yam P. Siwakoti · Fang Zheng Peng · Frede Blaabjerg · Poh Chiang Loh 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年4月
本文综述了阻抗源网络在直流-直流、直流-交流、交流-直流及交流-交流变换中的应用。重点探讨了各类阻抗源变换器的控制策略与调制技术，旨在实现高效的电压与电流输出，为电力电子变换器的拓扑优化与控制设计提供了理论参考。
解读: 阻抗源网络（如Z源、准Z源逆变器）具有单级升降压能力，可简化光伏逆变器或储能变流器（PCS）的电路拓扑，减少功率级数，从而提升系统效率并降低成本。对于阳光电源的组串式逆变器和PowerTitan系列储能系统，该技术可作为提升功率密度和宽电压范围适应性的潜在技术储备。建议研发团队关注其在复杂电网环境下...
具有飞跨电容电压平衡的高降压比隔离型三电平半桥DC-DC变换器设计
Design of High Step-Down Ratio Isolated Three-Level Half-Bridge DC–DC Converter With Balanced Voltage on Flying Capacitor
Minho Choi · Deog-Kyoon Jeong · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年9月
本文提出了一种用于48-60V输入至0.5-1V输出转换的高降压比三电平半桥（TLHB）DC-DC变换器，并结合倍流整流器。该拓扑通过优化原边操作，在减小变压器匝数比的同时降低了开关损耗，显著提升了功率转换效率。
解读: 该拓扑主要针对低压大电流应用场景，虽与阳光电源目前主流的光伏逆变器（高压直流输入）和大型储能系统（PowerTitan/Stack）电压等级存在差异，但其三电平半桥技术和高降压比设计思路对阳光电源的户用光伏优化器、微型逆变器以及未来低压直流微网产品具有参考价值。尤其是在提升功率密度和降低开关损耗方面...
开关总线变换器：一种具有更高开关电容转换比的高性能48V转1V架构
The Switching Bus Converter: A High-Performance 48-V-to-1-V Architecture With Increased Switched-Capacitor Conversion Ratio
Yicheng Zhu · Ting Ge · Nathan M. Ellis · Logan Horowitz 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年7月
本文提出了一种开关总线变换器，这是一种用于数据中心48V转负载点（PoL）的高效紧凑型混合开关电容（SC）稳压器。该拓扑通过两条开关总线将一个2:1的SC前端与两个八分支串联电容降压（SCB）模块合并。与现有的直流总线架构相比，该方案提升了转换效率与功率密度。
解读: 该技术主要针对数据中心服务器电源（48V转低压PoL），属于高频高功率密度DC-DC变换领域。虽然阳光电源的核心业务集中在光伏、储能及风电变流，与数据中心PoL应用存在差异，但其采用的混合开关电容（SC）与串联电容降压（SCB）拓扑在提升功率密度和效率方面的设计思路，可为阳光电源在未来高功率密度储能...
基于无源性设计的电压控制器提升逆变器电流反馈型跟网逆变器稳定性
Stability Enhancement of Inverter-Current Feedback Grid-Following Inverters Using a Passivity-Based Voltage Controller
Yukai Huang · Jinbang Xu · Jie Ye · Songtao Huang 等7人 · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2025年3月 · Vol.40
本文针对逆变器侧电流反馈（ICF）配置下跟网型逆变器在弱电网中的稳定性问题，提出一种基于无源性理论的公共耦合点电压控制器，通过理论分析与实验验证，显著提升其在宽范围电网阻抗下的稳定裕度。
解读: 该研究直接支撑阳光电源ST系列PCS、PowerTitan及组串式逆变器在弱电网/高阻抗场景（如偏远地面电站、工商业分布式项目）下的可靠并网。提出的无源性电压控制器可嵌入现有iSolarCloud平台的自适应控制模块，增强ICF架构（常见于紧凑型PCS设计）的鲁棒性，建议在下一代ST5000/630...
基于无源性电压控制器的逆变器电流反馈跟网型逆变器稳定性增强
Stability Enhancement of Inverter-Current Feedback Grid-Following Inverters Using a Passivity-Based Voltage Controller
Yukai Huang · Jinbang Xu · Jie Ye · Songtao Huang 等6人 · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2025年3月
由于具有强大的功率输出性能，跟网型逆变器仍然是现代可再生能源系统的主要接口。随着全球对清洁高效能源转换的需求不断增加，优化逆变器系统的稳定性对于将可再生能源接入电网至关重要。在某些能源转换场景中，由于设备限制和空间约束，电流传感器被安装在逆变器侧，这可能会影响逆变器的稳定性。虽然已经对逆变器侧电流反馈（ICF）配置的稳定性进行了研究，但进一步提高其稳定性的方法仍有待深入探索。本文采用基于无源性的设计方法分析了 ICF 跟网型逆变器的稳定性，重点研究了公共耦合点电压控制器。对所提出的控制器进行了全...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于无源性设计的逆变器稳定性增强技术具有重要的工程应用价值。当前，我司光伏逆变器和储能变流器产品在全球市场占有率持续提升，但在实际应用中，受制于设备布局和成本优化需求，电流传感器往往需要配置在逆变器侧而非电网侧，这种逆变器侧电流反馈（ICF）配置在弱电网环境下存在稳定性...
基于双零序电压注入的单级多端口逆变器供电混合动力汽车功率分配控制
Double Zero-Sequence Voltage Injection-Based Power Distribution Control of Single-Stage Multiport Inverter-Fed Hybrid Electric Vehicles
Dehong Zhou · Yinghua Mao · Jianxiao Zou · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年7月
单级多端口逆变器（SSMI）由于其在无需中间直流 - 直流转换器的情况下实现单级功率转换的显著优势，是混合动力电动汽车（HEV）颇具前景的功率转换解决方案。然而，为单级多端口逆变器设计调制方案颇具挑战，因为该方案不仅决定定子电流控制，还决定各电源之间的功率分配。鉴于此，本文为单级多端口逆变器提出了一种双零序电压注入（DZSVI）方案，该方案可实现电机驱动控制与功率分配控制的解耦，且定子电流的控制性能不受功率分配控制的影响。通过双零序电压注入，首次零序电压（ZSV）注入将调制信号从交流形式转换为直...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项单级多端口逆变器（SSMI）技术为新能源汽车动力系统提供了创新的电力转换方案，与我司在储能变流器和多能互补系统领域的技术积累存在显著的协同价值。 该论文提出的双零序电压注入（DZSVI）调制策略解决了SSMI在混合动力汽车应用中的核心难题——电机驱动控制与多源功率分配...
背照式CMOS光伏器件中近红外光反射与屏蔽结构的研究
Investigation of NIR Light Reflecting and Shielding Structures in Backside-Illuminated CMOS Photovoltaics for Dense Integration of Energy Source and Circuits
Minsung Kim · Sangmin Song · Hyunsoo Song · Younghoon Park 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年8月
本文研究了可在标准CMOS工艺中制备的背照式光伏（PV）单元，旨在提升能量转换效率并实现光伏单元与片上电源电路的高密度集成。通过利用多晶硅和金属层作为近红外（NIR）反射器与屏蔽层，延长NIR在PV中的光程，并支持在其上方垂直集成MIM电容。基于180 nm 1P6M CMOS工艺，实现了带有P-Si及金属光栅结构的硅p-n结PV单元，以及开关电容型DC-DC升压变换器、模拟基准和压控振荡器等电路。实验结果表明，带P-Si光栅与金属屏蔽层的PV单元在980 nm处的光电流密度提升了67%，且集成...
解读: 该背照式CMOS光伏集成技术对阳光电源智能功率模块设计具有重要启发价值。研究中的NIR光栅反射结构与垂直集成MIM电容方案，可应用于SG系列光伏逆变器和ST储能变流器的辅助供电模块，实现功率器件与控制电路的高密度集成。其DC-DC升压变换器与片上光伏单元的单芯片集成思路，可优化阳光电源SiC功率模块...
一种基于DCR电流检测的高效率集成光伏能量采集系统
A 5.5–276 W Integrated Photovoltaic Energy Harvesting System With 99.95% MPPT Efficiency and 98.74% Power Conversion Efficiency
Jinho Yang · Hyunjoong Lee · Jun Soo Cho · Kyoungwon Lim 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月
摘要：提出了一种基于直流电阻（DCR）电流传感的高效集成光伏（PV）能量收集系统。该系统采用集成微控制器单元（MCU）精确控制高压栅极驱动器，后者根据感测到的瞬时电压和电流信息驱动功率场效应晶体管。通过DCR电流传感进行瞬时功率计算，并通过高压栅极驱动器控制实现外部功率场效应晶体管的低导通电阻，提高了功率转换效率。MCU协调高压栅极驱动器、采样保持电路和12位模数转换器之间的复杂时序控制，以感测电感电流，从而实现高跟踪效率。该光伏能量收集系统的集成电路采用0.13μm双极互补金属氧化物半导体 -...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于直流电阻（DCR）电流感测的光伏能量收集系统技术具有显著的应用价值。该系统实现了99.95%的最大功率点跟踪（MPPT）效率和98.74%的功率转换效率，这两项指标均达到业界领先水平，与我司组串式逆变器追求的高效率目标高度契合。 技术核心优势在于三个方面：首先，D...
基于部分功率变换的并联电池组均衡方法
A Parallel Battery Pack Equalization Method Based on Partial Power Conversion
付超柳开鹏孙玉巍杨逸歆郭庆 · 高电压技术 · 2025年5月 · Vol.51
针对电池组并联均衡研究不足及能量利用率低的问题，提出一种基于部分功率变换（PPC）的并联电池组均衡拓扑。该拓扑融合双有源桥（DAB）与串联谐振型双有源桥（SR-DAB）变换器，采用PPC结构以显著降低系统损耗、提升效率。以电池荷电状态（SOC）均衡为目标，在SR-DAB单移相控制中引入SOC均衡控制策略，实现充放电过程中的电池组均衡。RT-Box实时仿真结果表明，所提拓扑与控制策略可有效实现并联电池组间均衡，且在不同工况下系统效率均优于全功率处理（FPP）结构。
解读: 该并联电池组部分功率变换（PPC）均衡技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。文中提出的DAB与SR-DAB融合拓扑可直接应用于储能系统电池簇间均衡管理，相比传统全功率处理方案可显著降低均衡电路损耗、提升系统效率。基于SOC的均衡控制策略可优化阳光电源储能...
基于扩展哈密顿原理的压电圆盘变压器建模
Piezoelectric Disc Transformer Modeling Utilizing Extended Hamilton's Principle
Oliver M. Barham · Mona Mirzaeimoghri · Don L. DeVoe · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年7月
压电变压器（PTs）作为一种谐振机电电压转换装置，具有高能量密度和单片制造潜力，适用于微型化应用。本文利用扩展哈密顿原理对压电圆盘变压器进行建模，旨在精确描述其机电耦合特性，为实现高效、紧凑的电压变换提供理论基础。
解读: 压电变压器技术目前处于电力电子领域的前沿探索阶段，主要优势在于高功率密度和小型化，但在阳光电源现有的光伏逆变器、PowerTitan储能系统及充电桩等大功率应用场景中，受限于材料功率容量和可靠性，尚难以替代传统的磁性元件。建议研发团队关注其在辅助电源（Auxiliary Power Supply）或...
用于多变比谐振开关电容拓扑的通用分段滞环控制策略
Universal Segmented Hysteresis Control Strategy for Multiratio Resonant Switched-Capacitor Topologies
Yubo Han · Weihao Hu · Zhenyuan Zhang · Xinxiao Qin 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年1月
谐振开关电容（ReSC）变换器的主要局限在于电压调节能力差。本文提出一种适用于具有多电压变比（VCR）的ReSC变换器的通用分段滞环控制（SHC）策略，以实现电压调节。基于此类变换器固有的离散电压增益特性，SHC在不同增益区间采用分段滞环比较逻辑，实现连续输出电压调节，并确保零电流开关，从而提高功率转换效率（PCE）。文中详细分析了其工作原理及输出特性，并以多变比-多谐振开关电容变换器为例，阐述了SHC的数字实现方法。实验搭建了输入48 V、输出5–9.6 V（最大5 A）的样机，测试波形验证了...
解读: 该分段滞环控制策略对阳光电源储能变流器和车载充电机产品具有重要应用价值。在ST系列储能变流器的DC-DC变换环节，该技术可实现宽范围电压调节（如电池侧200-900V到直流母线1500V的变换），通过多变比切换和ZCS软开关提升功率密度和效率。对于车载OBC充电机，该ReSC拓扑可简化400V/80...
电压匹配的全钙钛矿双结与三结太阳能组件用于建筑集成光伏
Voltage-Matched All-Perovskite Double- and Triple-Junction Solar Modules for Building-Integrated Photovoltaics
Yasuhiko Takeda · Ken-ichi Yamanaka · Naohiko Kato · IEEE Journal of Photovoltaics · 2025年6月
我们设计了用于安装在建筑物墙壁上的多结太阳能组件，其中所有子组件均由有机 - 无机杂化钙钛矿太阳能电池组成，采用单片串联互连结构。在考虑具体的组件配置之前，我们阐明了太阳光谱的时间和区域变化对垂直安装在墙壁上的组件的影响，比其对以最佳倾斜角度安装在屋顶和太阳能农场的组件的影响更为显著。因此，传统双端配置的双结（2J）组件以及其他需要顶部和底部组件之间电流匹配的配置的年平均转换效率会显著降低。相比之下，电压匹配（VM）的 2J 组件，即产生大致相同最大功率电压（VMP）的子组件并联连接，即使安装在...
解读: 该全钙钛矿多结组件技术对阳光电源BIPV光伏系统具有重要应用价值。电压匹配设计可为SG系列组串式逆变器提供更宽MPPT电压范围适配方案，轻质柔性特性适合建筑立面安装场景。三结结构的高效光谱利用可提升弱光环境发电性能，契合建筑墙面非最优倾角应用。建议在iSolarCloud平台集成钙钛矿组件专用IV曲...
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