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基于耦合电感的宽增益DC-DC变换器在可再生能源中的应用
Coupled Inductor-Based High Voltage Gain DC–DC Converter For Renewable Energy Applications
Afshin Mirzaee · Javad Shokrollahi Moghani · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年7月
本文提出了一种新型基于耦合电感的高升压DC-DC变换器。该拓扑具有超高电压增益、开关管电压应力低以及输入电流纹波小等优势，非常适用于可再生能源应用。通过引入钳位电路，有效抑制了开关管的电压尖峰。
解读: 该技术对阳光电源的组串式光伏逆变器及储能系统（如PowerTitan系列）具有极高的参考价值。在光伏应用中，高升压比拓扑可有效提升PV侧输入电压范围，简化后续逆变级设计，提升系统效率。在储能PCS领域，该拓扑有助于优化DC-DC变换级的功率密度，降低开关管电压应力，从而选用成本更优的功率器件。建议研...
一种基于钳位电路的高频飞跨电容多电平逆变器电压测量系统
A Clamping-Circuit-Based Voltage Measurement System for High-Frequency Flying Capacitor Multilevel Inverters
Georgios Kampitsis · Efstratios I. Batzelis · Paul D. Mitcheson · Bikash C. Pal · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年10月
随着高频飞跨电容（FC）多电平逆变器在提升功率密度方面的应用日益广泛，对其电压监测系统的紧凑性、响应速度及精度提出了更高要求。本文设计并开发了一种新型FC电压测量系统，通过对逆变器开关节点的精确采样，实现了高效的电压监测。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan储能系统具有重要参考价值。随着功率密度要求的不断提升，多电平拓扑（如NPC或飞跨电容结构）在提高效率和减小磁性元件体积方面优势显著。该测量系统提出的高精度、紧凑型电压监测方案，有助于解决多电平拓扑中电容电压平衡控制的难点，提升逆变器在极端工况下的可...
一种基于钳位电路的具有可重构整流器且能耐受大范围耦合变化的无线电能传输系统
A Clamp Circuit-Based Inductive Power Transfer System With Reconfigurable Rectifier Tolerating Extensive Coupling Variations
Yang Chen · Zeheng Zhang · Bin Yang · Binshan Zhang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年2月
耦合变化是影响无线电能传输（IPT）系统输出性能的关键因素。本文提出了一种基于钳位电路的可重构整流器IPT系统，通过钳位电路根据耦合状态自适应切换工作区域，显著提升了系统在偏移工况下的抗干扰能力和输出稳定性。
解读: 该技术主要针对无线电能传输（IPT）领域，与阳光电源现有的电动汽车充电桩业务具有技术关联性。虽然目前主流充电桩以有线传导式为主，但无线充电是未来高阶自动驾驶和智慧园区的重要演进方向。该研究提出的可重构整流器和钳位电路拓扑，可提升充电系统在车辆停放位置偏移时的效率和稳定性。建议研发团队关注该拓扑在未来...
一种具有钳位电路的高升压级联DC-DC变换器系列
A Family of High Step-Up Cascade DC–DC Converters With Clamped Circuits
Jian Ai · Mingyao Lin · Ming Yin · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年5月
本文提出了一种由两个电容和一个二极管组成的新型无源无损钳位电路。其中一个电容用于构建漏感能量的流动路径，另一个用于存储漏感能量。与传统的无源无损钳位电路相比，该新型电路结构更加灵活通用，且在抑制电压尖峰、提高转换效率方面表现优异。
解读: 该技术主要涉及高升压DC-DC变换拓扑，对阳光电源的组串式光伏逆变器（如SG系列）及户用光伏逆变器具有重要参考价值。在光伏应用中，通过优化钳位电路可有效抑制功率器件的电压应力，降低开关损耗，从而提升整机效率并减小磁性元件体积。建议研发团队评估该拓扑在提升逆变器功率密度方面的潜力，特别是在高压输入、大...
基于耦合电感增强型升压单元的高升压DC-DC变换器系列
A Family of High Step-Up DC–DC Converters Based on Enhanced Boost Cells With Coupled Inductor
Tingting Yao · Yi Cheng · Yueshi Guan · Wei Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月
本文提出了一系列基于耦合电感增强型升压单元的高电压增益DC-DC变换器。文章推导了耦合电感升压单元的设计原理，并衍生出多种升压结构。通过钳位电路有效抑制了电压尖峰，并实现了耦合电感漏感的能量回收，显著提升了变换效率。
解读: 该技术对于阳光电源的组串式光伏逆变器及户用储能系统具有重要参考价值。在光伏应用中，高升压比拓扑能有效适配低压组件，减少逆变器级数，提升系统功率密度；在储能领域，该技术可优化PCS的DC-DC级设计，提升电池侧与直流母线间的转换效率，降低开关管电压应力。建议研发团队关注其漏感能量回收机制，以进一步优化...
一种具有减小开关尖峰的高升压耦合电感阻抗源逆变器系列
A Family of High Step-Up Coupled-Inductor Impedance-Source Inverters With Reduced Switching Spikes
Hongpeng Liu · Zichao Zhou · Kuan Liu · Poh Chiang Loh 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年11月
本文提出了一系列新型阻抗源逆变器拓扑，通过引入耦合电感显著提升了电压增益。针对传统拓扑中漏感导致的直流侧高电压尖峰问题，设计了专门的吸收电路，有效抑制了电压尖峰，降低了功率损耗并提高了系统可靠性。
解读: 该研究针对光伏逆变器中常见的电压尖峰与高升压需求，提出了有效的拓扑优化方案。对于阳光电源的组串式逆变器产品线，尤其是针对低压组件或需要更高升压比的应用场景，该技术有助于优化功率模块设计，降低对高耐压等级功率器件的依赖，从而降低成本并提升效率。建议研发团队关注该吸收电路的集成方案，以进一步提升逆变器在...
具有紧凑结构的宽负载范围ZVZCS三电平DC-DC变换器
Wide Load Range ZVZCS Three-Level DC–DC Converter With Compact Structure
Yong Shi · Xin Wang · Ji Xi · Xuwei Gui 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年6月
本文提出了一种新型零电压零电流开关（ZVZCS）三电平DC-DC变换器，旨在满足高压输入DC-DC功率转换需求。该拓扑通过输入电容和阻断电容将主开关管的关断电压钳位在Vin/2，并引入两个低VA额定值的MOSFET，实现了宽负载范围下的软开关特性，有效提升了变换效率并优化了系统结构。
解读: 该技术对于阳光电源的组串式光伏逆变器（如SG系列）及储能变流器（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。三电平拓扑在处理高压输入时能有效降低开关管电压应力，允许使用更低电压等级的功率器件，从而降低成本并提升效率。ZVZCS技术能显著减少开关损耗，有助于提升逆变器功率密度。建议研发团队评估该拓扑...
快速开关功率晶体管导通电压检测：评估、挑战与先进设计考虑
On-State Voltage Sensing of Fast-Switching Power Transistors: Evaluation, Challenges, and Advanced Design Considerations
Mathias C. J. Weiser · Jan Tausk · Ingmar Kallfass · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
快速准确地感测导通状态电压是功率半导体器件特性表征的重要组成部分。虽然文献中有许多不同的方法和电路，但结果往往难以比较，这阻碍了评估过程。为了能够与其他电路进行明确的比较，本文提出了一种全面的评估方法，用于评估和比较导通状态电压测量电路。此外，还提出了两种定制的钳位电路，并使用所开发的基准测试方案对其进行了评估。这两种电路的 3 分贝频率分别达到 54.6 MHz 和 250.9 MHz，平均响应时间分别为 41.1 ns 和 23.1 ns，可用于 1200 V 功率器件的特性表征。
解读: 从阳光电源的业务角度来看，这项关于功率晶体管导通态电压快速精确感测技术具有重要的战略意义。作为光伏逆变器和储能系统的核心企业，我们的产品性能很大程度上取决于功率半导体器件的精确表征和可靠运行。 该论文提出的先进钳位电路能够实现高达250.9 MHz的3-dB频率和23.1纳秒的平均响应时间，这对于...
基于三态开关单元和耦合电感的非隔离高升压DC-DC变换器族
Family of Non-Isolated High Step-Up DC-DC Converters Based on Three-State Switching Cell
Tatiane Martins Oliveira · Alencar Franco De Souza · Guilherme Henrique Favaro Fuzato · Fernando Lessa Tofoli 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年5月
提出基于三态开关单元(3SSC)和耦合电感的非隔离高升压DC-DC变换器族。与传统交错拓扑不同,该构型因3SSC自耦变压器具有固有均流能力。耦合电感在不需要高占空比下扩展电压增益,钳位电路回收漏感储能而不显著增加开关电压应力或元件数量。DC-DC升压变换器详细分析,48V/400V、50kHz、1kW实验样机在额定功率下效率达97.18%。
解读: 该三态开关高升压变换器技术对阳光电源储能DC-DC变换器设计有重要价值。3SSC固有均流特性可应用于ST储能变流器的DC-DC升压级,简化控制并提高可靠性。耦合电感扩展增益技术对PowerTitan储能系统的宽电压范围适应有借鉴意义。97.18%高效率和钳位电路漏感能量回收方案对阳光电源高功率密度变...
基于高效有源开关电感的高升压变换器
High Efficiency Active Switched-Inductor Based Converter for High Step-up Application
Rezvan Fani · Zahra Akhlaghi · Sayyed Ali Rafiei · Ehsan Adib 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年5月
本文提出一种用于高升压场合的高效有源开关电感型功率变换器。该拓扑具有高电压增益、低器件电压应力和高效率等优点。通过在低压侧引入变压器，在减小绕组损耗的同时提升电压增益。变压器漏感实现开关管零电流开通与二极管零电流关断，显著降低开关损耗并消除二极管反向恢复问题。此外，开关的电压和电流应力均较低，减小了导通损耗。采用两级钳位电路，有效抑制电压尖峰并参与增益提升。理论分析与对比研究验证了其优越性，200 W实验样机（输入30 V，输出420 V）的测试结果证实了理论分析的正确性。
解读: 该高升压有源开关电感变换器技术对阳光电源储能和光伏产品具有重要应用价值。其30V→420V的14倍升压能力可直接应用于ST系列储能变流器的低压电池侧DC/DC级，优化PowerTitan系统的电池簇电压匹配方案。变压器漏感实现的ZCS软开关技术与阳光电源SiC器件应用策略高度契合，可显著降低开关损耗...
用于串联型风电转换系统的电流馈电式双有源桥变换器及其电流源侧启动方法
Current-Fed Dual Active Bridge Converter in the Series-Connected Wind Energy Conversion System and Its Current-Source-Side Start-Up Method
Le Sun · Xiaoqiang Guo · Ahmad Syed · Xiaochen Wang · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月
串联型海上风电转换系统可省去庞大且昂贵的海上变电站。该系统中，如混合式双有源桥（HDAB）等电流馈电双向隔离DC-DC变换器，可在无风时由陆上电网向风电场本地负载供电。然而，当辅助电源不可用时，HDAB电流源侧反向阻断桥臂无法导通，导致风电机组停机时系统无法启动，且电流源侧需钳位电路抑制电压尖峰。本文提出一种改进的HDAB钳位电路结构，将电流源侧辅助电源与钳位电路集成，提供从电流源侧母线到辅助电源输入的充电通路，并提出相应的启动策略。该方法可在无电压侧电源情况下实现辅助电源上电并抑制电压尖峰。仿...
解读: 该研究提出的改进型HDAB钳位电路及启动策略对阳光电源的储能和风电产品线具有重要参考价值。具体而言：1) 可应用于ST系列储能变流器的双向DC-DC变换环节,优化启动过程并提高可靠性；2) 对PowerTitan大型储能系统的电流源侧保护和启动控制提供新思路；3) 钳位电路与辅助电源的集成设计方案可...