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集成功率解耦端口的单相AC-DC功率变换器用于低频脉冲负载
Single-Phase AC-DC Power Converter With Integrated Power Decoupling Port
Fan Yang · Yihang Jia · Yan Xing · Hongjuan Ge 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年9月
针对低频脉冲负载应用,提出由双输出功率因数校正器(DO-PFC)和Buck变换器组成的单相AC-DC变换器。DO-PFC低压输出端口连接脉冲负载,脉冲负载稳定谷值功率直接由DO-PFC提供。DO-PFC高压输出端口用作功率解耦端口和Buck变换器输入。通过允许宽电压波动范围,降低脉动功率缓冲所需电解电容容量。负载功率脉冲分量由Buck变换器提供。实现从AC输入到脉冲负载的准单级功率变换,有利于整体电源系统效率提升。详细分析运行原理、参数设计方法、控制和调制策略。构建并测试2kW峰值功率实验样机验...
解读: 该集成功率解耦AC-DC变换器技术对阳光电源特殊负载电源和储能应用有创新启发。双输出PFC功率解耦设计可应用于脉冲负载充电桩和激光加工电源等场景,提高效率并降低电解电容需求。准单级拓扑对阳光电源高效率变换器产品线有借鉴价值。该技术对储能系统应对脉冲功率需求和电网侧功率平滑有应用潜力,可提升系统动态性...
新型双向三开关单级单相AC-DC升降压变换器
Novel Bidirectional Three-Switch Single-Stage Single-Phase AC–DC Buck-Boost Converter With Ground-Referenced Output
Rahel Herzog · David Menzi · Michael Leibl · Luc Imperiali 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年3月
针对功率在数千瓦以内的电机驱动、电池及光伏阵列等直流负载或电源，通常需采用具备功率因数校正功能的双向AC-DC变换器接入单相电网。当要求输出电压范围宽于电网电压幅值时，需具备升降压能力。本文提出一种仅含三个功率开关管的新型单级单相双向AC-DC升降压变换器，通过系统化方法推导其拓扑结构。该变换器负直流输出端接地，无共模电压。提出一种先进的调制策略，可降低33%以上开关损耗并减小器件应力。实验搭建3.3 kW样机，接入230 V单相交流电网，输出电压范围为300–450 V。实验结果表明，采用先进...
解读: 该三开关单级AC-DC升降压拓扑对阳光电源储能与充电产品线具有重要应用价值。在ST系列储能变流器中，可简化双向PFC电路设计，相比传统四开关方案减少25%功率器件，降低系统成本；300-450V宽电压输出范围适配磷酸铁锂电池组动态工况。在车载OBC充电机领域，负端接地特性消除共模电压，满足车规EMC...
单级双向图腾柱双有源桥AC-DC变换器的最优非对称扩展移相调制方案
Optimal Asymmetric Extended-Phase-Shift Modulation Scheme for Single-Stage Bidirectional Totem-Pole Dual Active Bridge AC-DC Converter
Hang Xiao · Jia Li · Chengyang Yu · Yipeng Yan 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年1月
单级单相AC-DC变换器在车载充电器等领域应用广泛。图腾柱双有源桥（DAB）拓扑因其高集成度和双向运行能力备受关注。本文提出了一种最优非对称扩展移相调制方案，旨在克服传统移相控制的局限性，进一步提升变换器的效率与功率密度。
解读: 该研究提出的非对称扩展移相调制方案对于阳光电源的电动汽车充电桩业务具有重要参考价值。图腾柱DAB拓扑是实现高效率、高功率密度车载充电及V2G（车网互动）的关键技术。通过优化调制策略，可有效降低开关损耗，提升充电桩的转换效率和热管理性能。建议研发团队在充电桩产品线中评估该调制方案，以增强在紧凑型双向充...
用于抑制单相AC-DC-AC变换器直流母线电压纹波的恒功率传输控制
The Constant Power Transmission Control for Suppressing DC-Link Voltage Ripple Effect of Single-Phase AC–DC–AC Converter
Minyang Zou · Linghui Meng · Jianglin Nie · Jiajin Li 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年8月
双有源桥（DAB）变换器因其高效率和高功率密度，常用于AC-DC-AC变换器中实现电气隔离。然而，单相变换器在DAB拓扑中存在显著的低频电压纹波问题。本文提出了一种恒功率传输控制策略，旨在抑制该纹波效应，优化系统性能。
解读: 该研究针对DAB拓扑在单相系统中的低频纹波问题，对阳光电源的户用光伏逆变器及小型储能PCS产品具有重要参考价值。在户用储能系统中，单相AC-DC-AC架构应用广泛，通过优化DAB的恒功率传输控制，可有效减小直流母线电容的应力，从而降低对电解电容的依赖，提升整机功率密度与可靠性。建议研发团队在后续的户...
一种单相AC-DC变换器的无传感器电流前馈方法
A Sensorless Current Feedforward Method for Single-Phase AC–DC Converter
Xiaoqiang Guo · Pingping He · Hao Zhang · Ziang Liang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
直流母线电压的动态性能对AC-DC变换器的稳定运行至关重要。然而，传统PI调节器的动态响应受限，难以在负载扰动下实现快速响应。本文提出了一种负载电流前馈控制策略，通过无传感器技术提升系统动态性能，有效改善了变换器在负载突变时的电压稳定性。
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。在户用储能系统（如SH系列混合逆变器）中，直流母线电压的稳定性直接影响电池充放电效率及电网侧电能质量。通过引入无传感器电流前馈控制，可以在不增加硬件成本（传感器）的前提下，显著提升系统在负载突变时的动态响应速度，增强产品在复杂电网环境下...
用于带主动功率解耦电路的双向单相AC-DC变换器的最小开关损耗不连续PWM策略
Minimum Switching Losses Discontinuous PWM Strategy for Bidirectional Single-Phase AC–DC Converter With Active Power Decoupling Circuit
Junzhong Xu · Thiago Batista Soeiro · Fei Gao · Houjun Tang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年5月
主动功率解耦电路通过为直流侧脉动功率提供替代路径，减少了对平滑电容的需求，从而延长了系统寿命并实现紧凑化设计。本文针对此类双向单相AC-DC变换器，提出了一种最小开关损耗的不连续PWM（DPWM）策略，旨在优化系统效率，解决引入解耦电路后带来的额外损耗问题。
解读: 该研究对于阳光电源的户用光伏逆变器及小型储能系统（如PowerStack系列）具有重要参考价值。在单相户用系统中，二次纹波功率是限制电解电容寿命的关键因素，引入主动功率解耦电路可有效提升系统可靠性。本文提出的最小开关损耗DPWM策略，能够显著降低引入解耦电路后的附加功率损耗，提升整机转换效率。建议研...
具有无电压传感器功率解耦功能的单相交流/直流功率转换系统多功能控制策略
Multifunction Control Strategy for Single-Phase AC/DC Power Conversion Systems With Voltage-Sensorless Power-Decoupling Function
Xiaoqing Wang · Min Chen · Bodong Li · Ning Chen · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年12月
本文提出了一种用于单相AC/DC功率转换系统的无电压传感器自适应功率解耦控制策略。传统功率解耦方法通常需要额外的有源开关或测量电路，而该方法通过创新的控制算法实现了电压解耦，简化了系统硬件设计，降低了成本并提高了可靠性。
解读: 该技术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。在单相户用系统中，二次纹波功率会影响电池寿命及输出电能质量，传统的解耦方案往往增加硬件成本。该无传感器解耦策略通过算法优化替代硬件冗余，不仅能降低BOM成本，还能提升系统功率密度。建议研发团队评估该算法在iSolarCloud智...
一种减少开关管数量的单相AC-DC-AC三电平三桥臂变换器
Single-Phase AC–DC–AC Three-Level Three-Leg Converter With Reduced Switch Count
Andre Elias Lucena da Costa · Nady Rocha · Cursino Brandao Jacobina · Edgard Luiz Lopes Fabricio · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年3月
本文提出了一种新型单相AC-DC-AC三电平三桥臂变换器，该拓扑由三个耦合电感和六个有源开关组成。文中详细阐述了系统建模、工作原理及控制策略。此外，开发了一种空间矢量脉宽调制（SVPWM）技术，旨在将电网和负载电压的有效频率翻倍，并降低开关损耗。
解读: 该拓扑通过减少开关管数量实现三电平输出，在降低系统成本的同时提升了功率密度，这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。三电平技术能够有效改善输出电能质量并减小滤波器体积，符合当前户用产品向小型化、高效率发展的趋势。建议研发团队关注该拓扑在单相户用储能系统中的应用潜力，特别是...
具有双输出整流器、双输入直流变压器及电压分割/Sigma原理的单相AC-DC变换器
Single-Phase AC–DC Converter With Dual-Output Rectifier, Dual-Input DC Transformer, and Voltage-Split/Sigma Principle
Yihang Jia · Hongfei Wu · Yanfeng Zhang · Yue Liu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年1月
本文提出了一种采用双输出整流器（DOR）和双输入直流变压器（DI-DCX）的单相AC-DC变换器。该拓扑引入电压分割/Sigma原理，通过前级DOR将电网电压分割为两个可变直流母线电压，再由后级DI-DCX合成为可调输出电压，实现了高效的功率转换与电压调节。
解读: 该拓扑结构通过电压分割与Sigma原理优化了单相AC-DC变换过程，对阳光电源的户用光伏逆变器及户用储能系统具有重要的参考价值。其双级架构有助于提升单相系统的功率密度和效率，特别是在户用储能PCS中，该技术可优化直流母线利用率，降低开关损耗。建议研发团队评估该拓扑在提升户用产品转换效率及降低系统成本...
基于双电压整流器及电压叠加架构的单相AC-DC变换器
Dual-Voltage-Rectifier-Based Single-Phase AC–DC Converters With Dual DC Bus and Voltage-Sigma Architecture for Variable DC Output Applications
Hongfei Wu · Meng Han · Kai Sun · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年5月
本文提出了一种基于双电压整流器（DV-rectifier）和电压叠加架构的新型单相AC-DC变换器。该架构通过DV-rectifier提供恒定和可调两个直流母线，并利用下游DC-DC变换器（DCX）将两者电压叠加，实现宽范围可调的直流输出，有效提升了变换效率与功率密度。
解读: 该拓扑通过双直流母线叠加技术实现宽范围直流输出，对阳光电源的电动汽车充电桩及户用光伏储能产品线具有重要参考价值。在充电桩领域，该技术可提升宽电压范围输出下的转换效率，满足不同电压等级电动汽车的快充需求；在户用储能领域，该架构有助于优化电池侧与直流母线间的电压匹配，简化DC-DC级设计，提升系统整体功...
通过电容比优化提升堆叠开关电容能量缓冲器的能量密度
Energy Density Enhancement of Stacked Switched Capacitor Energy Buffers Through Capacitance Ratio Optimization
Yu Ni · Saad Pervaiz · Minjie Chen · Khurram K. Afridi · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年8月
本文提出了一种优化堆叠开关电容（SSC）能量缓冲器电容比的方法。该架构通过使用薄膜或陶瓷电容替代电解电容，在保持有效能量密度的同时，显著延长了单相AC-DC转换器的使用寿命。该研究旨在进一步提升其有效能量密度，优化系统设计。
解读: 该技术对阳光电源的户用光伏逆变器及小型储能系统（如PowerStack系列）具有重要参考价值。单相逆变器中电解电容通常是寿命瓶颈，通过SSC架构引入薄膜或陶瓷电容，可显著提升系统可靠性并延长使用寿命，符合公司追求长寿命、高可靠性产品的战略。建议研发团队关注该电容比优化方法，在户用逆变器设计中探索替代...
一种降低电容需求和元件数量的有源滤波器与单相AC/DC变换器集成方案
Integration of an Active Filter and a Single-Phase AC/DC Converter With Reduced Capacitance Requirement and Component Count
Sinan Li · Wenlong Qi · Siew-Chong Tan · S. Y. Hui · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年6月
本文提出了一种将有源滤波器集成到单相AC/DC变换器中的新方法，旨在消除电解电容。该方案通过复用功率开关，在不增加额外开关器件的前提下，有效降低了系统成本并提升了能量转换效率，为单相功率变换系统的紧凑化设计提供了新思路。
解读: 该技术对于阳光电源的户用光伏逆变器及户用储能系统（如iSolarCloud配套的户用储能PCS）具有重要意义。通过集成有源滤波器消除电解电容，不仅能显著提升逆变器在高温环境下的寿命和可靠性，还能减小整机体积，降低物料成本。建议研发团队关注该拓扑在单相小功率产品中的应用潜力，通过优化控制策略实现更紧凑...
用于单相AC-DC-AC减开关变换器的增强型开关热分布调制策略
Modulation Schemes With Enhanced Switch Thermal Distribution for Single-Phase AC–DC–AC Reduced-Switch Converters
Zian Qin · Poh Chiang Loh · Frede Blaabjerg · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年4月
本文研究了单相AC-DC-AC减开关变换器的调制策略。针对单相系统研究相对较少的问题，文章提出了两种改进的调制方案，旨在优化变换器稳态运行时的开关热分布，从而提升系统的可靠性与功率密度。
解读: 该研究关注单相AC-DC-AC变换器的调制优化，对阳光电源的户用光伏逆变器及小型储能变流器（PCS）具有直接参考价值。通过优化开关热分布，可以在不增加硬件成本的前提下，有效降低功率器件的结温波动，从而提升户用设备在严苛环境下的可靠性与使用寿命。建议研发团队在户用逆变器及小型储能产品的控制算法中引入此...
单相输入串联输出并联固态变压器的有源功率解耦
Active Power Decoupling for Single-Phase Input–Series–Output–Parallel Solid-State Transformers
Tianyu Wei · Andrea Cervone · Drazen Dujic · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年5月
本文研究了输入串联输出并联（ISOP）结构的固态变压器（SST）。针对单相交流输入侧存在的二倍频脉动功率问题，分析了其对各级联单元的影响，并提出了有源功率解耦方案，旨在减少直流侧大容量电容的使用，提升系统功率密度与可靠性。
解读: 该技术主要针对中压交流转低压直流（MVAC-LVDC）的电力电子变压器架构，虽然阳光电源目前主营业务集中在光伏逆变器和储能PCS，但该研究涉及的级联多电平拓扑及有源功率解耦技术，对公司未来布局中压直挂式光伏/储能系统（如大型光储电站的直流汇集方案）具有参考意义。通过有源解耦减少直流侧电解电容，有助于...
一种基于直接AC-AC变换器拓扑的隔离型单相AC-DC变换器功率解耦控制方法
A Power Decoupling Control Method for an Isolated Single-Phase AC-to-DC Converter Based on Direct AC-to-AC Converter Topology
Shohei Komeda · Hideaki Fujita · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年11月
本文提出了一种针对直接AC-AC变换器的功率解耦控制方法。该变换器由两个半桥变换器、两个输入滤波电容及一个串联谐振电路组成，实现了单相工频交流输入到高频交流输出的直接转换。所提方法有效存储并平抑了输入功率脉动。
解读: 该研究提出的功率解耦控制技术对于提升单相变换器的功率密度和电能质量具有参考价值。在阳光电源的产品线中，该技术可应用于户用光伏逆变器及小型储能变流器（PCS）的前级整流或逆变环节，有助于减小直流侧电容体积，从而提升整机功率密度。建议研发团队关注其在减少无源器件损耗及提升系统动态响应方面的潜力，评估其在...
通过并联两个单向AC-DC-AC三桥臂变换器改善电能质量
Parallel of Two Unidirectional AC–DC–AC Three-Leg Converters to Improve Power Quality
Nady Rocha · Andre Elias Lucena da Costa · Cursino Brandao Jacobina · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年9月
本文提出并分析了一种单向单相AC-DC-AC变换器，该结构通过并联整流器和逆变器并共享两个直流母线电容电压的桥臂实现。文中建立了包含环流在内的系统数学模型及控制策略，并与传统的四桥臂和三桥臂单相AC-DC-AC变换器进行了性能对比。
解读: 该研究探讨的单向AC-DC-AC拓扑及并联控制策略，主要针对单相电力电子变换系统。对于阳光电源而言，该技术在户用光伏逆变器及小型储能变流器（PCS）领域具有一定的参考价值。通过优化桥臂共享和环流抑制，有助于提升小型化产品的功率密度和电能质量。建议研发团队关注该拓扑在降低单相系统开关损耗及提升效率方面...
一种减少受控开关数量的单相多电平六桥臂AC-DC-AC变换器
AC–DC–AC Single-Phase Multilevel Six-Leg Converter With a Reduced Number of Controlled Switches
Nayara Brandao de Freitas · Cursino Brandao Jacobina · Nustenil Segundo de Moraes Lima Marinus · Nady Rocha · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年4月
本文提出两种单相AC-DC-AC变换器，通过两个串联的三桥臂变换器实现，有效减少了受控开关数量。该拓扑能够提供恒定幅值和频率的正弦负载电压，并实现高功率因数下的正弦电网电流控制。
解读: 该拓扑通过减少开关数量优化了单相变换器的成本与复杂度，对阳光电源的户用光伏逆变器及小型储能PCS产品具有参考价值。在户用市场，降低器件数量有助于提升功率密度并降低BOM成本。建议研发团队评估该拓扑在单相高频化应用中的效率表现，特别是其在多电平输出下的谐波抑制能力，可作为未来户用逆变器轻量化设计的技术...