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高压低纹波电源的改进倍压器结构和参数优化方法
Improved Voltage Multiplier Structure and Parameter Optimization Method for High-Voltage Low-Ripple Power Supplies
Yangyang Hao · Donglai Zhang · Linlin Lyu · Qingye Yu · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年3月
空间引力波探测卫星需要超低噪声高压电源。为满足需求,提出改进电容倍压器结构和参数选择流程。该结构对传统电容倍压电路进行微妙修改,实现超低噪声输出电压的优异性能。深入分析各种倍压电路,证明这些电路可通过拓扑修改相互转换。从物理角度证明在相同器件数量和电压增益条件下四倍压整流结构可使电容电压应力最小。扩展该结构推导最小化高压整流拓扑。以特定变换器为案例,对最小化整流结构进行微小修改并推导电容电压时域表达式。提出电路电容和电阻参数优化方法以平衡功率损耗和输出电压纹波。1000V样机验证了可行性。实验结...
解读: 该高压低纹波倍压器技术对阳光电源特殊高压电源应用有创新参考价值。最小化电容应力拓扑可应用于储能系统的高压辅助电源,提高可靠性并降低成本。参数优化方法对阳光电源高压变换器的纹波抑制和效率平衡有借鉴意义。超低噪声输出特性对阳光电源拓展航天和精密测量领域电源市场有应用潜力,可满足高精度供电需求。...
一种无电流传感器的DC-DC升压变换器输出电容在线ESR估计方法
An Online ESR Estimation Method for Output Capacitor of DC–DC Boost Converter Without Current Sensor
Chio-Hong Leong · Chi-Kong Wong · Chi-Seng Lam · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月
铝电解电容器（AEC）作为一种高能量密度、低成本的储能元件，广泛应用于电力电子变换器中以稳定输出电压。然而，有报道称铝电解电容器是一种易损元件，会威胁电力电子变换器的可靠性。铝电解电容器的健康状态反映在其等效串联电阻（ESR）的变化上。因此，有必要监测铝电解电容器的等效串联电阻，以确保变换器的安全性和可靠性。本文提出了一种基于输出电压纹波信息、无需使用任何电流传感器的新型等效串联电阻在线估计方法，适用于直流 - 直流升压变换器的连续和不连续导通模式。该方法具有实施成本低、计算负担小和精度可接受的...
解读: 从阳光电源的业务场景来看，这项针对DC-DC升压变换器输出电容ESR在线估算的技术具有显著的工程应用价值。在我们的光伏逆变器和储能变流器产品中，铝电解电容作为直流母线支撑和输出滤波的核心器件，其健康状态直接影响系统可靠性。该论文提出的无电流传感器ESR估算方法，仅基于输出电压纹波信息即可实现连续和断...
一种基于耦合电感的单开关高增益低电压应力DC-DC变换器
A Single-Switch Coupled Inductor-based DC-DC Converter with High Gain and Low Voltage Stress
Xuefeng Hu · Yanlong Chen · Junqiang Jia · Liang Huo 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
本文提出了一种基于集成两个升压单元和一个三绕组耦合电感并带有两个开关电容网络的新型单开关直流 - 直流变换器，适用于高电压比转换应用。所提出的变换器能够在所有半导体器件承受极低电压应力的基础上实现宽范围的电压增益，并通过合理的漏感实现所有二极管的零电流关断。此外，其输入和输出的地之间存在恒定的电位差。上述特性使所提出的变换器成为可再生能源发电领域中低压输入源与高压直流母线之间的优秀接口。另外，所提出的变换器的串联输出电容交替充电和放电，从固有结构上可有效降低输出电压纹波。同时，其固有的电路结构不...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项单开关耦合电感型高增益DC-DC变换器技术具有显著的应用价值。该技术通过集成双升压单元和三绕组耦合电感配合开关电容网络，实现了宽范围电压增益与低器件电压应力的优化平衡，这与我们光伏逆变器和储能系统中前级DC-DC变换环节的核心需求高度契合。 在光伏应用场景中，该技术能...