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用于移相全桥变换器全负载范围ZVS的多模式控制方案
Multimode Control Scheme for Full-Load Range ZVS of Phase Shift Full-Bridge Converter
Fangang Meng · Zifan Wang · Jinmeng Wu · Feng Li 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年12月
本文提出一种多模式控制（MMC）方案，以解决传统移相全桥（PSFB）变换器滞后桥臂开关零电压切换（ZVS）范围窄的问题。通过建立ZVS过程模型，并依据该模型切换变换器工作模式，实现在全负载范围内无需谐振电感或辅助电路的ZVS。设计并实现了一台额定输出功率480 W、输出电压13.5 V的PSFB样机，实验结果表明，与传统双模式控制相比，MMC在轻载时可填补ZVS盲区并抑制硬开关振荡，轻载效率提升0.31%–31.13%。
解读: 该移相全桥全负载ZVS技术对阳光电源DC-DC变换器产品线具有重要应用价值。可直接应用于ST系列储能变流器的DC-DC隔离级、车载OBC充电机的功率变换模块及充电桩DC-DC变换单元。多模式控制方案通过建模切换工作模式，无需额外谐振电感或辅助电路即可实现全负载ZVS，轻载效率提升最高达31.13%，...
下垂控制直流微电网双向升降压部分功率变换器的保护与控制实现
Protection and Control Implementation for Bidirectional Step-Up/Down Partial Power Converter for Droop-Controlled DC Microgrids
Neelesh Yadav · Andrii Chub · Naser Hassanpour · Andrei Blinov 等5人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年4月
部分功率变换器能够实现高效的直流 - 直流能量转换系统。升降压部分功率变换器在提高功率密度、效率和降低实现成本方面展现出最大的潜力。近期文献明确表明，这些变换器最灵活的实现方式是基于电气隔离的电流馈电型直流 - 直流变换器拓扑。另一方面，这些拓扑结构容易使半导体器件出现过电压问题，并且在串联端口零电压时电流可控性较差。在实际应用中，这些部分功率变换器必须实现多模式控制、软启动以及对部分额定电压半导体器件的保护。本文阐述了部分功率变换器中存在的这些问题，并提出了解决这些问题的实现技术。实验验证证明...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇论文所研究的双向升降压部分功率变换器技术对我们在直流微网储能系统和光储一体化解决方案领域具有重要应用价值。 该技术的核心优势在于通过部分功率处理架构显著提升DC-DC变换系统的效率和功率密度，这与我们储能变流器（PCS）和直流优化器产品的技术演进方向高度契合。在光储直...
具有多模式控制和平滑模式切换的高效率单相T型LCL滤波逆变器
High-Efficiency Single-Phase T-Type LCL-Filtered Inverter With Multimode Control and Smooth Mode Transition
Lyuyi Lin · Junming Zhang · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年6月
多模式控制是提升逆变器效率的有效技术，可在全功率范围内优化损耗而无需增加硬件成本。然而，频繁的模式切换可能引发滤波器振荡和输出电流畸变。本文提出一种具备平滑模式切换的多模式控制方案：轻载至中载时采用边界导通模式（BCM）和边界四边形电流模式（BQCM），通过合理设计电感反向电流实现完全零电压开关（ZVS），降低开关损耗；重载时切换至连续导通模式（CCM）以减少导通损耗。为抑制切换引起的电流畸变，引入过渡周期（TC）连接不同模式。仿真表明，TC能有效抑制硬切换导致的滤波振荡。实验搭建了1 kW T...
解读: 该多模式控制技术对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器具有重要应用价值。BCM/BQCM轻载模式实现完全ZVS，可优化阳光电源现有三电平拓扑在低功率段的效率表现，尤其适用于储能系统充放电功率频繁波动场景。平滑模式切换的过渡周期设计可有效抑制LCL滤波器振荡，提升并网电流质量，满足储能和光伏...
三模式变频调制在四开关Buck-Boost变换器中的应用：QR-BCM与TCM对比研究及实现
Three-Mode Variable-Frequency Modulation for the Four-Switch Buck-Boost Converter: A QR-BCM Versus TCM Case Study and Implementation
Wiljan Vermeer · Marck Wolleswinkel · Jos Schijffelen · Gautham Ram Chandra Mouli 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年7月
准谐振临界导电模式（QR-BCM）与三角电流模式（TCM）因性能优良且复杂度低，广泛应用于学术界与工业界。然而，在四开关Buck-Boost（FSBB）变换器中采用这些调制方式时，多模式运行下的开关频率不连续性带来了额外的控制挑战。本文首次实现了包含平滑模式切换的闭环变频多模式准谐振BCM控制方案。所提出的数字控制策略基于集成于控制算法中的软件中断处理机制，采用前馈模式切换技术，无需依赖高频电流检测，仅利用直流电流与高频电压测量即可实现。研制了10 kW样机，并将所提调制方案与其他三种软开关调制...
解读: 该四开关Buck-Boost变换器的三模式变频调制技术对阳光电源车载OBC充电机和储能双向变流器产品具有重要应用价值。QR-BCM与TCM调制方案实现的软开关特性可显著降低开关损耗达60%，特别适用于宽电压范围工况。该技术可直接应用于：1）电动汽车OBC充电机，在200-450V电池电压范围内实现高...