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拓扑与电路 DC-DC变换器 功率模块 ★ 3.0

具有自适应耦合系数的耦合电感多相电压调节器

Coupled Inductors With an Adaptive Coupling Coefficient for Multiphase Voltage Regulators

Feiyang Zhu · Qiang Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年1月

随着微处理器性能提升,高效率、高功率密度及快速瞬态响应的电压调节器设计至关重要。本文提出一种基于间接耦合电感(ICL)的多相Buck变换器,在不增加电感电流纹波及牺牲效率的前提下,显著提升了电路的瞬态响应速度。

解读: 该技术主要针对高电流、低电压的微处理器供电场景,虽然与阳光电源核心的光伏/储能逆变器主功率拓扑存在差异,但其核心思想——通过耦合电感优化瞬态响应和功率密度,对阳光电源的iSolarCloud智能运维平台配套的边缘计算设备、高功率密度控制板卡电源设计具有参考价值。此外,在未来储能系统(如PowerTi...

拓扑与电路 多电平 DC-DC变换器 功率模块 ★ 4.0

利用耦合电感平衡多相飞跨电容多电平

FCML)变换器:建模、分析与局限性

Daniel H. Zhou · Janko Čeliković · Dragan Maksimović · Minjie Chen · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年8月

本文研究了利用耦合电感实现飞跨电容多电平(FCML)变换器被动平衡的建模、分析与设计方法。耦合电感通过降低电感电流纹波和开关应力,并提供飞跨电容电压平衡,显著提升了FCML拓扑的可扩展性。

解读: FCML拓扑凭借其高功率密度和低开关应力,在阳光电源的高效组串式逆变器及下一代储能变流器(PCS)研发中具有潜在应用价值。耦合电感技术能有效解决多电平拓扑中电容电压平衡的难题,有助于进一步缩小磁性元件体积,提升整机功率密度。建议研发团队关注该技术在PowerTitan等大功率储能系统DC-DC环节的...

控制与算法 PWM控制 储能变流器PCS 光伏逆变器 ★ 4.0

面向负载点变换器的参数不敏感混合信号滞环带电流控制

Parameter-Insensitive Mixed-Signal Hysteresis-Band Current Control for Point-of-Load Converters With Fixed Frequency and Robust Stability

Santanu Kapat · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年7月

滞环电流控制下的电感电流纹波易受系统及控制器参数影响,导致开关频率偏离预期。本文提出一种基于全数字锁相环(ADPLL)的混合信号控制方案,通过数字平台实现频率调节,在保证固定开关频率的同时,增强了系统对参数变化的鲁棒性,并提供了灵活的控制器调节能力。

解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及储能变流器(如PowerTitan系列)具有重要参考价值。在高性能电力电子变换器中,滞环控制虽响应快但频率抖动大,该文提出的ADPLL混合信号控制方案可有效优化逆变器输出电流质量,降低电感纹波带来的损耗。建议研发团队在下一代高功率密度PCS产品中评估该控制策略,以提升...

拓扑与电路 PFC整流 三相逆变器 功率模块 ★ 4.0

三相差模整流器的集成磁设计

Integrated Magnetics Design for a Three-Phase Differential-Mode Rectifier

Moien Mohamadi · Sudip Kumar Mazumder · Nikhil Kumar · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年9月

本文概述了三相差模Ĉuk整流器(DMCR)的集成磁(IM)设计方法。通过对集成磁的优化设计,在不影响DMCR稳定性的前提下,有效降低了电感电流纹波、输入电流总谐波失真(THD)及磁性元件损耗,实现了系统性能的综合提升。

解读: 该集成磁设计技术对阳光电源的组串式逆变器及储能变流器(PCS)具有重要参考价值。通过集成磁技术,可以显著减小功率变换器的体积与重量,提升功率密度,这对于追求高功率密度的PowerTitan及PowerStack系列储能系统至关重要。此外,该方法在优化电流纹波和THD方面的研究,有助于提升阳光电源逆变...

拓扑与电路 三相逆变器 PWM控制 空间矢量调制SVPWM ★ 3.0

降低Z源逆变器电感电流纹波的新型空间矢量调制策略

New Space Vector Modulation Strategies to Reduce Inductor Current Ripple of Z-Source Inverter

Yuyao He · Yuhao Xu · Jinping Chen · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年3月

本文研究了针对三相Z源逆变器的三种传统空间矢量调制(SVM)策略(ZSVM1, ZSVM2, ZSVM6)。这些策略通过将直通时间划分为不同份数来实现,虽然易于编程实现,但其电感电流纹波未得到优化,导致纹波较大。文章旨在提出改进的调制策略以降低电流纹波。

解读: Z源逆变器通过独特的阻抗网络实现升降压功能,在光伏逆变器领域具有特定应用场景。虽然阳光电源目前主流产品(如组串式逆变器)多采用常规Boost+逆变拓扑,但该研究提出的优化空间矢量调制(SVM)策略对于提升逆变器效率、降低电感磁性元件损耗及减小体积具有参考价值。建议研发团队关注该调制算法在降低纹波电流...

拓扑与电路 PFC整流 三电平 PWM控制 ★ 4.0

采用自适应三电平电流方案的扩频频率调制以改善三电平Boost DCM PFC的EMI和效率

Spread-Spectrum Frequency Modulation With Adaptive Three-Level Current Scheme to Improve EMI and Efficiency of Three-Level Boost DCM PFC

Moonhyun Lee · Jih-Sheng Lai · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年3月

针对断续导通模式(DCM)下的Boost PFC变换器因单一开关频率导致的高差模电磁干扰(EMI)及大尺寸输入滤波器需求问题,本文提出了一种下行扩频频率调制(SSFM)技术。结合自适应三电平电流方案,该方法有效降低了电感电流纹波,在提升变换器效率的同时显著改善了EMI性能。

解读: 该技术对阳光电源的组串式光伏逆变器及户用储能系统中的PFC级设计具有重要参考价值。在光伏与储能产品日益追求高功率密度和小型化的背景下,EMI滤波器的体积是制约整机尺寸的关键因素。通过引入SSFM和三电平电流控制,可以在不增加无源器件体积的前提下优化EMI指标,提升系统电磁兼容性。建议研发团队在下一代...

拓扑与电路 PWM控制 空间矢量调制SVPWM 光伏逆变器 ★ 4.0

准Z源逆变器纹波电流抑制的广义空间矢量调制策略

Generalized Space Vector Modulation for Ripple Current Reduction in Quasi-Z-Source Inverters

Wenjie Liu · Yongheng Yang · Tamas Kerekes · Frede Blaabjerg · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年2月

本文提出了一种针对三相准Z源逆变器(qZSI)的广义空间矢量调制(SVM)策略。通过限制矢量空间不同扇区的峰值,该策略有效降低了电感电流纹波。相比传统的ZSVM6策略,该方法在保持实现简便性的同时,显著优化了电流纹波性能。

解读: 准Z源逆变器(qZSI)因其单级升降压能力,在光伏逆变器及储能变流器领域具有潜在应用价值。该研究提出的广义SVM策略通过优化开关序列降低电感纹波,有助于减小磁性元件体积,提升系统功率密度和效率。对于阳光电源的组串式逆变器及储能PCS产品线,该技术可作为提升电能质量、降低磁性损耗的优化方向。建议研发团...

拓扑与电路 DC-DC变换器 PWM控制 ★ 4.0

一种提高非反相同步Buck-Boost变换器轻载效率的增强型控制算法

An Enhanced Control Algorithm for Improving the Light-Load Efficiency of Noninverting Synchronous Buck–Boost Converters

Dong-Hee Kim · Byoung-Kuk Lee · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年5月

本文针对非反相同步Buck-Boost DC-DC变换器,提出了一种旨在提高轻载效率的控制算法。研究指出,轻载下的电感电流纹波是造成损耗的主要原因,通过优化控制策略降低纹波电流,可有效提升变换器的整体转换效率。

解读: 该技术对阳光电源的户用储能系统(如PowerStack)及电动汽车充电桩业务具有重要参考价值。在户用储能场景中,系统常处于低功率待机或轻载运行状态,通过优化DC-DC变换器的轻载控制算法,可显著降低待机功耗,提升系统全工况能效比(CEC效率)。此外,该算法在充电桩的功率变换模块中应用,有助于提升产品...

拓扑与电路 光伏逆变器 单相逆变器 PWM控制 ★ 5.0

单相逆变器固定开关频率混合调制软开关技术

Fixed Switching Frequency Hybrid Modulation With ZVS for Single-Phase Inverter

Jiayu Hu · Qianming Xu · Peng Guo · Hongliang Wang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年3月

软开关技术是降低单相逆变器开关损耗、提升效率的有效手段。边界导通模式(BCM)虽易于实现软开关,但会导致开关频率大幅波动及较大的电感电流纹波。本文提出了一种固定开关频率的混合调制策略,在实现零电压开关(ZVS)的同时,解决了BCM模式下的频率变化和电流纹波问题。

解读: 该技术对阳光电源的户用光伏逆变器产品线具有重要参考价值。户用逆变器对体积、功率密度和效率要求极高,传统的BCM模式虽能实现软开关,但带来的高电流纹波会增加磁性元件体积并产生噪音。本文提出的固定开关频率混合调制方案,能在保持高效率的同时优化电感设计,减小滤波器体积,从而提升阳光电源户用产品的功率密度和...

拓扑与电路 三电平 三相逆变器 并网逆变器 ★ 5.0

三电平NPC并网变换器的LCL滤波器设计与电感电流纹波分析

LCL Filter Design and Inductor Current Ripple Analysis for a Three-Level NPC Grid Interface Converter

Yang Jiao · Fred C. Lee · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年9月

本文针对三电平中点钳位(NPC)并网变换器,设计了一种高性能且体积紧凑的LCL滤波器。通过权衡衰减性能与元件尺寸,选定LCL拓扑。文章重点分析了逆变器侧电感L1的设计以优化成本,并基于空间矢量调制技术,对电感电流纹波进行了详细的理论分析。

解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心业务——光伏逆变器及储能变流器(PCS)。三电平NPC拓扑是阳光电源大功率组串式逆变器(如SG系列)和大型储能系统(如PowerTitan)的主流技术方案。文中关于LCL滤波器优化设计及电感电流纹波的分析,对于降低系统成本、提升功率密度及改善并网电能质量具有直接指导意义...

拓扑与电路 PFC整流 PWM控制 ★ 4.0

基于无损电阻和半无桥Boost整流器的功率因数校正

Loss-Free Resistor-Based Power Factor Correction Using a Semi-Bridgeless Boost Rectifier in Sliding-Mode Control

Adria Marcos-Pastor · Enric Vidal-Idiarte · Angel Cid-Pastor · Luis Martinez-Salamero · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年10月

本文提出了一种用于功率因数校正(PFC)的基于无损电阻的半无桥整流器。该拓扑由两个在半工频周期内互补工作的Boost单元组成。针对电感不平衡导致的电流纹波差异问题,研究了滑模控制策略以优化系统性能。

解读: 该技术主要应用于高效率PFC整流环节,与阳光电源的户用光伏逆变器及电动汽车充电桩业务高度相关。半无桥Boost拓扑能有效降低导通损耗,提升整机效率,符合阳光电源追求极致能效的产品路线。滑模控制策略在应对电感参数不平衡时的鲁棒性,可为公司充电桩产品在复杂电网环境下的稳定运行提供参考。建议研发团队关注该...

拓扑与电路 DC-DC变换器 双向DC-DC 储能变流器PCS ★ 5.0

四开关Buck-Boost变换器的能量模型

An Energy-Based Model of Four-Switch Buck–Boost Converters

Ezio Gallo · Davide Biadene · Filip Cvejić · Giorgio Spiazzi 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年4月

四开关Buck-Boost(FSBB)拓扑常与隔离型变换器结合以扩展电压范围。在这些应用中,FSBB的两桥臂占空比独立控制,并利用移相技术优化电感电流纹波以实现零电压开关(ZVS)。本文提出了一种基于能量的建模方法,旨在精确描述其动态特性。

解读: FSBB拓扑在阳光电源的储能变流器(如PowerTitan、PowerStack系列)及光伏逆变器DC-DC级中具有重要应用价值。该能量建模方法能更精确地描述宽电压范围下的动态响应,有助于优化PCS在电池充放电过程中的控制策略,提升ZVS实现效率。建议研发团队利用该模型优化移相控制算法,进一步降低变...

拓扑与电路 光伏逆变器 模型预测控制MPC PWM控制 ★ 4.0

一种消除电感电流纹波对输出电流负面影响的准Z源逆变器新型模型预测控制

A Novel Model Predictive Control for Quasi Z-Source Inverter to Eliminate Negative Influence of Inductor Current Ripple on Output Current

Shejuan Qiao · Jin Huang · Yuhao Xu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年7月

本文针对准Z源逆变器(qZSI)的无差拍控制策略进行研究。现有文献常忽略直流侧电流对交流侧电流的影响,本文通过分析两者关系,提出了一种新型模型预测控制(MPC)方法,旨在消除电感电流纹波对输出电流的负面影响,从而提升系统的控制精度与动态响应速度。

解读: 准Z源逆变器(qZSI)因其升降压一体化特性,在光伏逆变器及储能变流器领域具有潜在应用价值。该研究提出的MPC算法有效解决了直流侧纹波干扰问题,对于提升阳光电源组串式逆变器及储能PCS在复杂电网环境下的输出电能质量具有重要参考意义。建议研发团队关注该控制策略在提升系统动态响应和降低输出谐波方面的表现...

拓扑与电路 光伏逆变器 SiC器件 PWM控制 ★ 4.0

一种用于Z源逆变器的新型调制策略:通过优化直通状态排列以减小电感体积

New Modulation for Z-Source Inverters With Optimized Arrangement of Shoot-Through State for Inductor Volume Reduction

Mengyu Li · Ryuji Iijima · Tomoyuki Mannen · Takanori Isobe 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年3月

本文提出了一种基于空间矢量调制(SVM)的Z源逆变器新型调制方法。该方法改进了ZSVM6策略,通过引入额外的直通间隔,在避免SiC MOSFET体二极管导通的同时,有效降低了阻抗源网络中电感的电流纹波,从而实现电感体积的减小。

解读: 该研究针对Z源逆变器拓扑,通过优化调制策略降低电感纹波,直接契合阳光电源在光伏逆变器领域对高功率密度和高效率的追求。特别是文中提到的SiC器件应用及ZSVM6优化,对阳光电源组串式逆变器(如SG系列)的轻量化设计具有重要参考价值。通过减小电感体积,可进一步降低整机成本并提升功率密度。建议研发团队评估...

拓扑与电路 DC-DC变换器 PWM控制 双向DC-DC ★ 4.0

一种用于ZVS四开关Buck-Boost变换器的恒频实时数字控制

A Constant Switching Frequency Real-Time Digital Control for ZVS Four-Switch-Buck-Boost Converter

Fei Yang · Wenyu Guo · Donglian Zheng · Xinbo Ruan 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年7月

本文提出了一种用于四开关Buck-Boost变换器的恒频实时数字控制方案。该方案使所有功率开关均能实现零电压开关(ZVS),并能在全电压和负载范围内最小化电感电流的纹波及均方根值。该控制策略简化了不同工作模式下的控制变量计算,提升了变换效率与动态响应性能。

解读: 该技术对阳光电源的户用光伏逆变器及储能系统(如PowerStack)中的DC-DC变换级具有重要参考价值。四开关Buck-Boost拓扑常用于宽输入电压范围的场景,通过实现ZVS和恒频控制,可显著提升变换效率,降低电感损耗,从而减小散热器体积,提升产品功率密度。建议研发团队评估该控制算法在嵌入式DS...