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电力应用中负电感的合成
Synthesis of Negative Inductance for Power Applications
Chi K. Tse · Li Ding · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
负电感在现实中并不存在,这一局限性限制了电力系统的发展。传统的电感抵消方法通常依赖复杂的谐振补偿。本文提出了一种用于电力处理应用的负电感实用实现方案,为电力电子领域开辟了全新的研究方向。
解读: 该技术通过合成负电感实现对寄生电感或线路电感的有效抵消,在电力电子拓扑设计中具有潜在的创新价值。对于阳光电源而言,该技术可应用于高功率密度的PowerTitan储能变流器或组串式逆变器中,通过优化电路阻抗特性,改善高频下的滤波性能,减少无源器件体积。建议研发团队关注其在复杂电网环境下对系统稳定性及E...
无变压器PWM变换器的解码与综合
Decoding and Synthesizing Transformerless PWM Converters
Tsai-Fu Wu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年9月
本文探讨了脉宽调制(PWM)变换器的演进与合成方法。PWM变换器作为电力电子系统的核心,是准谐振、Z源及开关电感等复合变换器的基础。文章回顾了从Buck变换器开始的百年发展历程,系统性地分析了包括Buck、Boost、Buck-Boost、Ćuk等经典拓扑的解码与综合逻辑。
解读: 该文献研究的PWM变换器拓扑综合方法是阳光电源核心产品(如组串式光伏逆变器、PowerTitan储能变流器)的技术基石。通过对基础拓扑的解码与创新组合,研发团队可优化变换器的效率与功率密度,降低器件应力。建议研发部门利用该理论框架,探索更高效的非隔离型拓扑,以提升户用及工商业光伏逆变器在复杂工况下的...
具有固有臂电流应力最小化的模块化多电平直流变换器
The Modular Multilevel DC Converter With Inherent Minimization of Arm Current Stresses
Yuan Li · Gregory J. Kish · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年12月
模块化多电平直流变换器(M2dc)作为一种部分功率处理变换器,在高中压直流电网中应用广泛。然而,随着直流降压比的增加,内部交流电流应力随之增大,导致成本与损耗上升。本文提出了一种旨在最小化臂电流应力的新型拓扑,以提升M2dc在高压直流应用中的可行性与效率。
解读: 该研究针对高压直流(HVdc)应用中的模块化多电平拓扑进行了优化,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。随着光储电站向更高电压等级(如1500V甚至更高)演进,如何降低变换器内部电流应力、提升转换效率是核心竞争力。建议研发团队关注该拓扑在降低功率模块损耗...
风能系统中集成发电机-整流器架构的直流电网接口
DC Grid Interface for the Integrated Generator–Rectifier Architecture in Wind Energy Systems
Debranjan Mukherjee · Arijit Banerjee · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年12月
集成发电机-整流器架构是海上风电的高效方案,其核心优势在于利用高可靠、低成本的二极管在发电机频率下处理大部分功率。本文探讨了该架构在直流汇集电网(中压或高压直流)中的应用趋势,旨在提升海上风电系统的能量转换效率与系统可靠性。
解读: 该架构通过二极管整流简化了前端拓扑,符合海上风电降本增效的趋势。对于阳光电源而言,该技术路线对公司风电变流器产品线具有重要参考价值,特别是在海上风电大功率变流器设计中,可借鉴其直流汇集与功率处理思路。建议研发团队关注该架构下的直流侧接口变换器(DC-DC)拓扑优化,以匹配阳光电源现有的风电变流器及直...
三相不平衡LLC谐振变换器:分析与三角电流平衡法
Unbalanced Three-Phase LLC Resonant Converters: Analysis and Trigonometric Current Balancing
Sayed Abbas Arshadi · Martin Ordonez · Wilson Eberle · Mohammad Ali Saket 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年3月
三相LLC谐振变换器在处理高功率密度应用时具有显著优势,如降低输出电流纹波、实现功率并联处理及改善热分布。然而,三相结构面临不平衡问题。本文提出了一种三角电流平衡法,旨在解决三相LLC变换器在实际运行中的不平衡挑战,提升系统性能与可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的集中式光伏逆变器及大型储能系统(如PowerTitan系列)具有重要参考价值。随着功率等级不断提升,三相LLC拓扑在DC-DC变换环节的应用能有效减小输出滤波器的体积,提升功率密度。文中提出的电流平衡控制策略,有助于解决大功率变换器在多模块并联或三相不平衡工况下的均流难题,提升系统...
具有增强功率处理特性和自然均流的组合式多电平两相交错LLC变换器
Combined Multilevel and Two-Phase Interleaved LLC Converter With Enhanced Power Processing Characteristics and Natural Current Sharing
Or Kirshenboim · Mor Mordechai Peretz · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年7月
本文提出了一种新型两相交错飞跨电容LLC变换器拓扑,适用于高输出电流应用。相比传统两相LLC变换器,该拓扑通过增加一个电容,有效降低了原边开关管的电压应力,实现了各相间的自动均流,并提升了功率处理能力。
解读: 该拓扑在提升功率密度和效率方面具有显著优势,高度契合阳光电源在储能系统(如PowerTitan、PowerStack)及大功率光伏逆变器中对DC-DC变换环节的需求。通过降低开关管电压应力,可选用更优的功率器件,提升系统可靠性;自然均流特性则简化了多相并联控制逻辑,降低了控制复杂度。建议研发团队评估...
具有降低功率处理和功率解耦功能的单相LED驱动器
Single-Phase LED Driver With Reduced Power Processing and Power Decoupling
Huan Li · Sinan Li · Weidong Xiao · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年4月
降低功率处理是提升LED驱动系统转换效率的新趋势。本文提出了一种新型LED驱动架构,相较于现有方案,该架构减少了功率半导体器件的使用,从而具备更低成本和更高效率的潜力。文章据此推导了一种新型AC/DC LED驱动拓扑。
解读: 该文献探讨的“降低功率处理”和“功率解耦”技术,核心在于通过拓扑优化减少器件数量以提升效率,这与阳光电源在户用光伏逆变器及充电桩产品中追求高功率密度、低成本的研发方向一致。虽然该文针对LED驱动,但其提出的功率解耦策略可为阳光电源户用储能系统(如PowerStack)中的单相逆变级提供设计参考,有助...
一种用于升降压组串式光伏系统的双开关正激部分功率变换器
A Two-Switch Forward Partial Power Converter for Step-Up/Down String PV Systems
Niwton Gabriel Feliciani dos Santos · Jonatan Rafael Rakoski Zientarski · Mário Lúcio da Silva Martins · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年6月
本文提出了一种用于组串式光伏应用的新型升降压串联部分功率变换器(S-PPC)。该双向双开关正激(BFwd)DC-DC S-PPC通过部分功率处理技术,有效降低了组件应力和损耗。尽管光伏有功功率是单向的,但该拓扑具备双向功率流能力,在提升系统效率和优化功率密度方面具有显著优势。
解读: 该拓扑通过部分功率处理(Partial Power Processing)技术,能够显著提升组串式逆变器的转换效率,并降低功率器件的应力,这与阳光电源SG系列组串式逆变器追求高效率、高功率密度的研发方向高度契合。部分功率变换技术可减少变换器处理的总功率,从而降低散热需求和体积,有助于进一步优化户用及...
一种低功率处理的无电解电容高效离线式LED驱动器
High-Efficient Electrolytic-Capacitor-Less Offline LED Driver With Reduced Power Processing
Guirguis Zaki Guirguis Abdelmessih · J Marcos Alonso · Nelson Spode · Marco Antonio Dalla Costa · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年1月
本文提出了一种集成并联Buck-Boost与Boost变换器(IPB3C)作为无电解电容LED驱动器。该拓扑仅使用一个受控开关,实现了高功率因数(PF)和低总谐波失真(THD)。Buck-Boost级负责提供恒定功率,有效降低了系统的功率处理需求,提升了整体转换效率。
解读: 该文献提出的单开关集成拓扑主要应用于LED驱动领域,与阳光电源核心的光伏逆变器和储能系统业务关联度较低。然而,其“无电解电容”设计理念及“降低功率处理”的拓扑优化思路,对于阳光电源户用光伏逆变器或充电桩产品中提升功率密度、延长关键元器件(如薄膜电容替代电解电容)寿命具有一定的参考价值。建议研发团队关...
面向效率、电能质量与成本最优权衡的WBG与Si混合半桥功率处理技术
WBG and Si Hybrid Half-Bridge Power Processing Toward Optimal Efficiency, Power Quality, and Cost Tradeoff
Chao Zhang · Jun Wang · Kun Qu · Bo Hu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年6月
宽禁带(WBG)半导体具备高开关频率和低损耗优势,但成本高昂。本文提出一种WBG与Si混合半桥(HHB)功率处理方案,通过结合WBG的高频性能与Si器件的低成本优势,在效率、电能质量与系统成本之间实现最优平衡。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线具有极高的应用价值。在组串式光伏逆变器和PowerStack/PowerTitan储能变流器(PCS)中,通过采用SiC/GaN与Si IGBT的混合拓扑,可以在不显著增加BOM成本的前提下,有效提升功率密度并降低开关损耗。建议研发团队在下一代高功率密度逆变器设计中评估该...
非隔离式降冗余功率处理DC/DC变换器:高功率应用中宽电压比拓扑的系统性研究
Non-Isolated Reduced Redundant Power Processing DC/DC Converters: A Systematic Study of Topologies With Wide Voltage Ratio for High-Power Applications
Charoula G. Zogogianni · Emmanuel C. Tatakis · Marko S. Vekic · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年9月
本文对降冗余功率处理(R2P2)架构下的非隔离式DC/DC变换器进行了系统性分析。研究推导了所有可实际实现的非隔离R2P2拓扑,并通过详细案例阐述了分析过程。此外,文章还探讨了这些拓扑在宽电压比应用下的电压增益特性及效率表现。
解读: R2P2架构通过仅处理部分功率来提升变换效率,对于阳光电源的PowerTitan系列储能系统及组串式光伏逆变器具有重要参考价值。在高功率密度和宽电压范围(如电池组电压波动大或光伏组串电压宽范围)应用场景下,采用R2P2技术可显著降低功率器件的损耗,提升系统整体效率。建议研发团队关注该拓扑在储能变流器...
应用于光伏系统的串联部分功率变换器:一种基于升/降压调节范围的设计方法
Series-Connected Partial-Power Converters Applied to PV Systems: A Design Approach Based on Step-Up/Down Voltage Regulation Range
Jonatan Rafael Rakoski Zientarski · Mario Lucio da Silva Martins · Jose Renes Pinheiro · Helio Leaes Hey · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年9月
本文提出了一种新型方法,旨在降低应用于组串/多组串级最大功率点跟踪(MPPT)光伏系统中的串联部分功率变换器(S-PPC)的处理功率。文章提出了一种基于电压调节范围定义的设计流程,通过引入额外的自由度,实现了变换器的优化设计。
解读: 该研究针对组串级MPPT优化,直接契合阳光电源组串式逆变器(如SG系列)的技术演进方向。通过引入部分功率变换(PPC)拓扑,可以在不增加系统整体成本的前提下,提升复杂光照条件下的发电效率。对于阳光电源而言,该设计方法有助于在组串式逆变器中集成更高效的DC-DC级,减小功率器件的应力,从而提升整机效率...
一种用于车载充电器的高效单开关开关电容部分功率变换器
A High-Efficient Single-Switch Switched-Capacitor Partial Power Converter for On-Board Chargers
Niwton Gabriel Feliciani dos Santos · Ademir Toebe · Pedro Henrique Bulegon Löbler · Luciano Schuch 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月
本文提出了一种用于单向车载充电器DC-DC级的新型单开关开关电容(SC)串联部分功率变换器(S-PPC)。该降压型S-PPC具有两大特点:一是通过部分功率处理降低了DC-DC级的有功功率处理量;二是采用无变压器设计,利用SC单元实现电压转换。
解读: 该技术通过部分功率处理(PPC)架构显著提升了DC-DC变换效率,对阳光电源的电动汽车充电桩业务具有重要参考价值。在充电桩产品线中,引入此类高效率、无变压器拓扑可有效减小体积、降低损耗并提升功率密度。建议研发团队关注该拓扑在车载充电模块(OBC)及直流快充模块中的应用潜力,特别是在追求轻量化和高效率...
一种基于指数滑模交流电压与电流控制器的自适应分数阶电压MPPT方法
An Adaptive Fractional Voltage MPPT With the Exponential Sliding AC Voltage and Current Controllers for Enhanced Power Processing Integrity
Aashish Kumar · Baibhav Kumar Gupta · A. Surya Kiran · K. Ramachandra Sekhar · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年2月
在本研究中,为并网逆变器设计了一种新颖的自适应分数开路电压(AFOCV)最大功率点跟踪(MPPT)算法,旨在在光照强度和温度波动的情况下优化功率处理的完整性并提高能量产量。所提出的算法引入了自适应太阳常数更新,以应对环境的不确定性。此外,为电压和电流控制器引入了一种新颖的控制机制,以提高注入电网的电流质量,同时将直流侧的电压偏差降至最低。该机制采用改进的指数趋近律来逼近所提出的滑模面。改进后的控制方法基于所设计的滑模面跟踪电压和电流误差,以实现稳态电压和电流参考值。所提出的滑模面还增强了内外环之...
解读: 从阳光电源光伏逆变器和并网系统业务视角来看,这项自适应分数电压MPPT技术结合改进型指数滑模控制器的研究,为提升产品竞争力提供了重要的技术参考价值。 该技术的核心创新在于通过自适应太阳能常数更新机制来应对环境不确定性,这与阳光电源在复杂气候条件下的应用场景高度契合。相比传统分数开路电压法的固定系数...