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一种增强型基于人工神经网络的多相交错DC-DC变换器纹波最小化技术
An Enhanced ANN-Based Ripple Minimization Technique for Multiphase Interleaved DC-DC Converters
Ahmed Djamel Ayad · Ahmed Safa · Abdelmadjid Gouichiche · Saad Mekhilef · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月
本文提出了一种优化的相电流形状因子—人工神经网络（PCSF-ANN）实现方法，通过动态调节PWM信号间的相位差，以最小化多相DC-DC变换器的总电流纹波。该方法对参数变化、非对称设计、开路故障（OCF）、电压波动和负载变化具有强鲁棒性。为提升性能，首先采用线性近似建模三角形相电流波形，降低数据采集复杂度；其次将OCF检测与主ANN解耦，并采用更小、高效的网络结构，显著减少内存占用并加快执行速度。实验结果表明，新方法在保持纹波抑制性能的同时，将计算时间由373 μs降至136 μs。
解读: 该增强型ANN纹波抑制技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan系统的DC-DC变换器优化具有直接应用价值。通过动态调节多相交错PWM相位差，可显著降低电流纹波，减小滤波器体积，提升功率密度。其对参数变化、开路故障和电压波动的强鲁棒性，契合储能系统宽工况运行需求。136μs的快速计算响应...
用于AI供电的多芯片多相DC-DC变换器：环形、链式还是网络结构，独立运行还是主从控制？
Multi-chip multi-phase DC-DC converters for AI power: a ring, a chain, or a net, independent or master-slave?
Yan Lu1Zhiguo Tong2Jiacheng Yang2Zhewen Yu3Mo Huang2Xiangyu Mao4 · 半导体学报 · 2025年7月 · Vol.46
随着人工智能工作负载呈指数级增长，超薄、高效率且功率密度极高的电压调节模块（VRM）成为背面供电架构的关键。高密度多相DC-DC变换器在XPU平台的垂直电源输送（VPD）中发挥核心作用。将其置于处理器下方并优化空间布局，可实现超过2 kA的核心供电电流，并显著降低配电网络（PDN）损耗。VPD架构可提升系统能效，单颗处理器节电超100 W，在拥有约10万颗处理器的数据中心可实现兆瓦级节能。结合48 V电源架构与先进封装技术，有助于平衡算力需求与碳排放控制，推动绿色可持续发展。
解读: 该多芯片多相DC-DC变换器技术对阳光电源储能与充电产品具有重要应用价值。在PowerTitan储能系统中，可借鉴其高功率密度VPD架构优化BMS电源管理模块，提升电池簇级DC-DC变换效率，降低PDN损耗。48V母线架构与多相并联技术可应用于ST系列储能变流器的辅助电源设计，实现兆瓦级系统百瓦级节...
非对称交错多相DC-DC变换器中通过谐波消除实现纹波最小化
Ripple Minimization Through Harmonic Elimination in Asymmetric Interleaved Multiphase DC–DC Converters
Marcel Schuck · Robert C. N. Pilawa-Podgurski · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年12月
对称多相DC-DC变换器通过分流处理高功率，并利用交错技术实现纹波最小化。本文针对非对称应用场景（如光伏最大功率点跟踪MPPT等），研究了通过谐波消除技术进一步降低电流纹波的方法，旨在提升变换效率与功率密度。
解读: 该技术对阳光电源的核心业务具有高度相关性。在光伏组串式逆变器（如SG系列）和储能变流器（如PowerTitan/PowerStack系列）中，DC-DC升压电路是核心环节。采用非对称交错技术及谐波消除策略，能够有效降低输入/输出电流纹波，从而减小对直流侧电容的应力，提升系统可靠性并延长电容寿命。此外...
基于新型开关周期平均法的非隔离多相DC-DC变换器广义模型
A Generalized Model of Nonisolated Multiphase DC–DC Converter Based on Novel Switching Period Averaging Method
Difu Zhan · Li Wei · Yicheng Zhang · Yongtao Yao · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年9月
针对非隔离多相DC-DC变换器（NMDC）拓扑不断创新带来的建模挑战，本文提出了一种新型开关周期平均法。该方法旨在简化包含多相耦合电感、杂散参数及不对称性等复杂因素的建模过程，为控制器设计提供更具通用性和灵活性的模型支持。
解读: 该研究提出的广义建模方法对阳光电源的核心业务具有重要价值。在PowerTitan和PowerStack等大功率储能系统（PCS）中，多相交错并联DC-DC拓扑被广泛采用以提升功率密度和效率。该建模方法能有效应对多相耦合及寄生参数带来的控制复杂性，有助于优化PCS的闭环控制策略，提升系统动态响应速度和...
通过交错/内交错与切相优化多相DC-DC变换器
Optimizing Multiphase DC–DC Converters via Interleaving/Intraleaving and Phase Shedding
Ziheng Xiao · Tengfei Sun · Zhigang Yao · Yi Tang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
本文探讨了多相DC-DC变换器在全工作范围内的损耗最小化与平衡策略。通过交错（Interleaving）、内交错（Intraleaving）和切相（Phase Shedding）技术，有效降低了电流纹波并实现了零电压开关（ZVS），从而提升了高功率变换器的效率与可靠性。
解读: 该研究对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及组串式逆变器中的DC-DC变换环节具有重要参考价值。多相交错与切相技术能显著提升大功率变换器在轻载与满载工况下的效率，有助于优化储能PCS的损耗分布，延长功率模块寿命。建议研发团队在下一代高功率密度储能变流器设计中，引入动态...
多相DC-DC变换器中功率MOSFET选型与相数优化设计方法
Design Methodology of Sizing Power MOSFETs and Optimizing Phase Counts in Multiphase DC–DC Converter for Maximizing Power Efficiency
Kaushik Venkata Sri Sai Dadi · Ashish Kumar Jha · Ashis Maity · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
本文提出了一种多相DC-DC变换器中功率MOSFET选型与相数优化设计方法，旨在提升全负载范围内的效率。传统设计中各相尺寸相同会导致宽负载范围内效率波动较大，本文提出的方法通过优化设计显著改善了整体效率曲线。
解读: 该研究对于阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及电动汽车充电桩业务具有重要参考价值。储能变流器（PCS）和充电桩内部常采用多相DC-DC变换架构，通过优化MOSFET选型与相数，可有效提升产品在轻载及全负载工况下的转换效率，降低散热损耗。建议研发团队在下一代高功率密度储...
多相DC-DC变换器的无缝旋转移相技术
Seamless Rotational Phase Shedding for Multiphase DC–DC Converters
Ziheng Xiao · Zhigang Yao · Fei Deng · Lei Zhang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年5月
本文提出了一种用于多相DC-DC变换器的无缝旋转移相（PS）控制方法。以15kW/50kHz三相交错同步升压变换器为例，通过最小化功率损耗确定最优相位激活策略。文章详细分析了稳态及动态过程中的总电感电流波动，实现了高效的相位管理。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及储能PCS产品线具有重要参考价值。在多路MPPT或大功率储能变流器中，通过旋转移相技术动态调整激活相位，可显著提升变换器在轻载工况下的转换效率，降低损耗。建议研发团队将其应用于PowerTitan或PowerStack的DC-DC级控制算法优化中，以提升系统全功率段的...
利用神经网络最小化非对称交错式DC-DC变换器的纹波
Ripple Minimization in Asymmetric Interleaved DC–DC Converters Using Neural Networks
Ozturk Sahin Alemdar · Mustafa Umit Oner · Ogun Altun · Ozan Keysan · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年3月
本文提出了一种基于人工神经网络（ANN）的方法，旨在解决多相DC-DC变换器在非对称工况（如输入电压或负载不平衡）下的纹波最小化问题。通过动态调整各相开关时序的相移，该方法有效抑制了输出纹波，提升了变换器的性能。
解读: 该技术对阳光电源的储能变流器（如PowerTitan、PowerStack系列）及组串式光伏逆变器中的DC-DC级具有重要参考价值。在多路MPPT或多模块并联储能系统中，由于组件老化或环境差异导致的输入不平衡是常见挑战。引入神经网络优化相移控制，可进一步降低输出电流纹波，减小滤波电感体积，从而提升功...
具有软开关和高频隔离的输入串联输出并联模块化多相DC-DC变换器
Series-Input Parallel-Output Modular-Phase DC–DC Converter With Soft-Switching and High-Frequency Isolation
Ali Mohammadpour · Leila Parsa · Maja Harfman Todorovic · Rixin Lai 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年1月
本文提出了一种用于模块化堆叠高压直流输配电系统的多相软开关高频隔离DC-DC变换器。通过电流型全桥DC-DC模块的输入串联输出并联（SIPO）连接，有效提升了输入端的电压阻断能力并降低了输出电流纹波，为高压大功率电力电子变换提供了基础架构。
解读: 该拓扑结构对阳光电源的储能系统（如PowerTitan系列）及大型光伏电站的高压直流接入具有重要参考价值。SIPO架构能够有效解决高压直流侧的电压应力问题，并降低输出侧电流纹波，有助于提升储能变流器（PCS）的功率密度和效率。建议研发团队关注该拓扑在模块化储能系统中的应用潜力，特别是在提升系统可靠性...
具有小体积和低功率损耗的逆耦合电感及其在开关变换器中的应用
Inversely Coupled Inductors With Small Volume and Reduced Power Loss for Switching Converters
Wenkang Huang · Brad Lehman · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年6月
本文介绍了一种横向耦合电感结构及其在单相和多相DC-DC变换器中的应用。针对服务器、GPU及AI系统中高电流、小体积的供电需求，该结构通过优化磁集成技术，有效减小了电感体积并降低了功率损耗，提升了变换器的功率密度。
解读: 该技术主要针对高电流密度的DC-DC变换场景，与阳光电源的组串式逆变器及储能系统（如PowerTitan系列）中的DC-DC功率模块设计具有技术关联。在储能PCS及高功率密度光伏逆变器中，电感是影响体积和效率的关键磁性元件。建议研发团队关注该横向耦合电感结构，评估其在提升变换器功率密度、降低磁损耗方...
一种用于交错多相DC-DC变换器的紧凑型耦合电感
A Compact Coupled Inductor for Interleaved Multiphase DC–DC Converters
Wenkang Huang · Brad Lehman · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年1月
本文提出了一种用于交错多相同步Buck变换器的紧凑型耦合电感结构，旨在满足计算机处理器和存储器对大电流及快速电流响应的需求。该结构有效降低了绕组电阻损耗，并支持使用低磁芯损耗的铁氧体材料，提升了变换器的整体效率与功率密度。
解读: 该技术主要针对高电流、高动态响应的DC-DC变换场景。对于阳光电源而言，虽然该研究侧重于低压大电流的IT电源领域，但其耦合电感设计思路对提升光伏组串式逆变器中的DC-DC升压电路、以及储能变流器（PCS）内部的功率模块效率具有参考价值。在追求更高功率密度和更小体积的户用储能系统（如PowerStac...
交错多相DC-DC变换器中电感耦合效应的分析与验证
Analysis and Verification of Inductor Coupling Effect in Interleaved Multiphase dc–dc Converters
Wenkang Huang · Brad Lehman · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年1月
本文研究了交错多相同步Buck变换器中离散电感间的非预期耦合效应。针对商业应用中空间受限导致电感磁场干扰的问题，文章推导了耦合系数方程，并分析了该效应如何影响变换器的纹波电流及动态响应，为高功率密度变换器的设计提供了理论支撑。
解读: 该研究关注高功率密度变换器中的磁集成与电感耦合效应，这对阳光电源的组串式逆变器及储能PCS产品具有参考价值。随着阳光电源产品向更高功率密度演进，内部空间布局愈发紧凑，电感间的寄生耦合可能导致电流纹波增大或效率下降。建议研发团队在设计阶段引入有限元仿真（FEA）分析电感布局的耦合影响，优化磁性元件排布...