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具有分数匝交错结构的CLLC谐振变换器中三维矩阵电感-变压器
3D-Matrix Inductor-Transformer with Fractional-Turn Interleaving in a CLLC Resonant Converter for Bidirectional Onboard Chargers
Hans Wouters · Wout Vanderwegen · Cédric Keibeck · Marek Ryłko 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月
平面磁元件因其紧凑性被广泛应用于高频隔离型DC-DC变换器，如电动汽车充电机。印刷电路板绕组可显著降低成本并提升可制造性。本文提出一种三维矩阵电感-变压器（3D-MIT），融合了以往被认为不兼容的两种平面磁设计方法。首先，采用新型三维磁芯与绕组结构，集成CLLC谐振变换器的串联谐振电感与变压器；其次，引入分数匝交错结构，使绕组周围涡流感应场强较全交错结构降低50%，显著减少高频下的铜损。二者结合实现了首个可完全交错绕组的集成电感-变压器方案。文中给出了建模与设计方法，并配套提供软件实现。所研制的...
解读: 该3D-MIT磁集成技术对阳光电源车载充电机产品线具有重要应用价值。文中提出的分数匝交错结构可使高频铜损显著降低，结合GaN器件在500kHz开关频率下实现4.0kW/L功率密度和97.5%峰值效率，直接适用于阳光电源OBC产品的小型化设计。该磁集成方案将CLLC谐振电感与变压器合一，可减少磁性元件...
双向超高压增益直流变换器的建模与设计优化——面向电池单元集成电力电子系统
Modeling and Design Optimization of a Bidirectional Ultrahigh Gain DC/DC Converter for Cell-Integrated Power Electronics
Writtik Dutta · Ayan Mallik · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年12月
本文提出了一种基于CLL谐振结构的双向直流变换器的建模与优化方法，旨在实现高电压增益与增强的软开关能力。该变换器有效连接低压电池单元与高压直流母线，支持电网集成。研究引入增强型广义谐波近似（E-GHA）建模方法，结合高次谐波分析与电路寄生参数，精确量化损耗。为在满足高增益的同时最小化功率损耗，构建了多目标、多变量、多约束优化框架，用于谐振腔参数与控制变量的协同优化。实验研制了500 kHz原理样机，实现2.5–4 V与360 V之间的双向变换，负载范围25–100 W，放电与充电峰值效率分别达9...
解读: 该双向超高增益DC/DC变换器技术对阳光电源储能与充电产品线具有重要应用价值。其2.5-4V至360V的宽范围电压变换能力可直接应用于ST系列储能变流器的电池单元级管理，实现单体电池与高压母线的直接连接，提升PowerTitan储能系统的模块化设计灵活性。E-GHA建模方法结合高次谐波与寄生参数分析...
一种具有低损耗辅助ZVT电路的500-kHz、3.3-kW功率因数校正电路
A 500-kHz, 3.3-kW Power Factor Correction Circuit With Low-Loss Auxiliary ZVT Circuit
Siddharth Kulasekaran · Rajapandian Ayyanar · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年6月
本文提出了一种用于电动汽车充电器的新型低损耗辅助零电压转换（ZVT）电路，应用于Boost型功率因数校正（PFC）电路。该辅助电路包含谐振电感、辅助MOSFET和二极管，通过在开通转换期间与主开关管及二极管的寄生电容谐振，实现软开关，从而降低开关损耗。
解读: 该技术通过ZVT软开关技术提升了高频PFC电路的效率，对阳光电源的电动汽车充电桩产品线具有重要参考价值。随着充电桩向高功率密度和小型化发展，500kHz的高频化设计是关键趋势。该拓扑有助于减小磁性元件体积，提升整机效率。建议研发团队评估该低损耗辅助电路在车载充电机（OBC）及直流快充模块中的应用潜力...
一种采用双反串联MOSFET拓扑的500-kHz ZVS E类DC-DC变换器
A 500-kHz ZVS Class-E Type DC–DC Converter With Two Anti-Series mosfets Topology
Zhang Shu · Wang Chen · Yue Fengfa · Wang Yijie 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年9月
本文提出了一种适用于电池供电应用（如应急照明、电动摩托车充电器、无人机电源等）的500-kHz零电压开关（ZVS）E类DC-DC变换器。该拓扑采用两个反串联MOSFET结构，并以低侧MOSFET作为主开关，旨在实现高频高效的功率转换。
解读: 该研究聚焦于高频ZVS E类拓扑，主要应用于小功率电池供电场景。对于阳光电源而言，该技术在户用储能系统的辅助电源模块（Auxiliary Power Supply）或电动汽车充电桩的控制电路电源设计中具有参考价值。高频化设计有助于减小磁性元件体积，提升功率密度。建议研发团队关注其在轻载下的效率优化表...