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直流配电网中Buck和Boost DC-DC变换器的线性自抗扰控制电压控制器
Linear Active Disturbance Rejection Control-Based Voltage Controller for Buck and Boost DC/DC Converters
Asimenia Korompili · Oemer Ekin · Marija Stevic · Veit Hagenmeyer 等5人 · IEEE Access · 2025年1月
直流配电网因高效集成变流器接口分布式能源DER近期获得研究关注。本文提出Buck和Boost DC-DC DER接口变换器的电压控制器,工作在电压控制模式作为直流构网变换器。提出线性自抗扰控制L-ADRC模型,包含用于状态和扰动估计的增强卡尔曼滤波器、自适应状态参考轨迹生成器和作为反馈控制器的线性二次调节器。L-ADRC模型按广义ADRC概念制定,使电压控制器适用于非最小相位NMP类变换器如电压控制模式的Boost DC-DC变换器,且适用于匹配和不匹配扰动,与文献中主要存在的原始ADRC相反。...
解读: 该自抗扰控制技术对阳光电源直流储能系统具有重要应用价值。阳光ST储能变流器在直流侧采用DC-DC变换器进行电压变换和功率控制。该L-ADRC方法的扰动估计和自适应补偿能力可显著提升阳光直流变换器的抗干扰性能。在大型储能电站中,多台储能变流器并联运行时面临母线电压波动和负荷突变挑战。该研究的非最小相位...
一种用于光伏应用的新型耦合电感Buck-Boost DC-DC变换器
A New Coupled-Inductor-Based Buck–Boost DC–DC Converter for PV Applications
Keyvan Yari · Hamed Mojallali · Seyed Hamid Shahalami · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年1月
本文提出了一种新型耦合电感Buck-Boost变换器。该拓扑具有输入电流纹波小、控制简单(双开关同步运行)、输入输出共地、开关电压应力低、输出电压极性为正以及二次电压增益等优点,且具备连续输入电流特性,非常适合光伏发电系统应用。
解读: 该拓扑结构在光伏逆变器领域具有极高的应用价值。其二次电压增益特性可有效提升光伏组串的输入电压范围,特别适用于阳光电源的组串式逆变器(SG系列)及户用光伏逆变器产品,有助于在更宽的MPPT电压范围内保持高效率。低电压应力特性允许选用更低额定电压的功率器件,从而降低系统成本并提升转换效率。建议研发团队评...
适用于宽输入电压范围的全桥Boost DC-DC变换器的输入电压前馈自动模式切换控制策略
Automatic Mode-Shifting Control Strategy With Input Voltage Feed-Forward for Full-Bridge-Boost DC–DC Converter Suitable for Wide Input Voltage Range
Chuan Yao · Xinbo Ruan · Xuehua Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年3月
全桥Boost变换器适用于宽输入电压范围及电气隔离场景。本文提出了一种基于双调制信号和单载波的相位移动(PS)-双边调制(TEM)控制方案,实现了自动模式切换与高效率运行。同时,引入输入电压前馈控制以抑制输入电压扰动对输出电压的影响。
解读: 该技术对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/PowerStack系列)具有重要参考价值。在光伏发电中,宽输入电压范围是提升MPPT效率和系统兼容性的关键;在储能系统中,DC-DC环节的效率直接影响系统整体能效。该文提出的自动模式切换与前馈控制策略,能够有效提...
基于QFT的非最小相位Boost DC-DC变换器鲁棒跟踪控制及传感器噪声抑制
QFT-Based Robust Tracking Control of Nonminimum Phase Boost DC–DC Converter with Sensor Noise Suppression
Srikanth Reddy Kalvapalli · R. Jeyasenthil · Tarakanath Kobaku · Vivek Agarwal · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年5月
本文针对电压模式控制下非最小相位(NMP)Boost DC-DC变换器,解决了大范围输出电压设定点快速鲁棒跟踪及传感器噪声抑制问题。在模型不确定性、输入电压波动及控制带宽限制下,该方法有效提升了系统的动态响应性能与抗干扰能力。
解读: 该研究针对Boost变换器的非最小相位特性及鲁棒控制,对阳光电源的组串式光伏逆变器(DC-DC升压级)及储能变流器(PCS)中的DC-DC环节具有重要参考价值。在光伏发电中,Boost电路的动态响应直接影响MPPT效率;在储能系统中,该控制策略有助于提升双向DC-DC变换器在复杂工况下的电压跟踪精度...
三电平级联非反相Buck-Boost DC-DC变换器的多模式平滑过渡技术
Multimode Smooth Transition Technique for Three-Level Cascaded Noninverting Buck–Boost DC–DC Converter
Zhen Zhu · Fujun Ma · Liheng Lin · Lei Wang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年12月
本文提出了一种新型三电平级联非反相Buck-Boost变换器(TL-CNIBB),旨在提升可再生能源接入时对宽范围输入电压的适应能力。文章详细分析了TL-CNIBB的工作原理,将其运行模式划分为四种,即电压比小于或大于0.5的Buck模式与Boost模式,并重点研究了模式间的平滑过渡技术。
解读: 该拓扑结构在宽电压输入范围下的高效率表现,对阳光电源的组串式光伏逆变器及储能变流器(PCS)具有重要参考价值。随着光伏组件功率提升及储能电池电压范围的扩大,TL-CNIBB的多模式平滑过渡技术有助于优化DC-DC级效率,减少开关损耗,提升系统整体功率密度。建议研发团队评估该拓扑在PowerTitan...
一种具有抽头电感和有源边缘谐振单元的准谐振零电流开关升压变换器
A QR-ZCS Boost Converter With Tapped Inductor and Active Edge-Resonant Cell
M. Harasimczuk · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年12月
针对可再生能源系统中对高效率和高电压增益的需求,本文提出了一种新型零电流开关(ZCS)升压变换器。该拓扑结合了抽头电感技术与有源边缘谐振单元(AERC),在实现高电压增益的同时,有效降低了开关损耗,提升了功率变换效率。
解读: 该拓扑通过抽头电感和有源边缘谐振技术,在提升电压增益的同时显著降低了开关损耗,这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的参考价值。在高压光伏组件应用场景下,该技术有助于减小磁性元件体积,提升整机功率密度,并进一步优化轻载效率。建议研发团队评估该AERC结构在提升逆变器DC...
一种用于可再生能源应用的新型耦合电感Buck-Boost DC-DC变换器的分析与建模
Analysis and Modeling of a New Coupled-Inductor Buck–Boost DC–DC Converter for Renewable Energy Applications
Sara Hasanpour · Alfred Baghramian · Hamed Mojallali · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年8月
本文提出了一种新型耦合电感Buck-Boost变换器(CIBuBoC)。该拓扑通过双开关同步控制与耦合电感技术,实现了超高升降压转换比及边界调节能力。相比传统Buck-Boost电路,该方案结构简单,在可再生能源领域具有显著的电压调节优势。
解读: 该拓扑的高升降压比特性对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/PowerStack)具有重要参考价值。在光伏侧,该技术可优化宽电压范围下的MPPT效率,提升系统对复杂光照条件的适应性;在储能侧,其双向升降压能力可简化电池侧与直流母线间的接口设计,提高功率密度。...
基于双二进制编码单比特Delta-Sigma调制器的非反相Buck-Boost DC-DC变换器
Noninverting Buck–Boost DC–DC Converter Using a Duobinary-Encoded Single-Bit Delta-Sigma Modulator
Young-Kyun Cho · Kwang Chun Lee · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年1月
本文提出了一种用于非反相Buck-Boost(NIBB)变换器的Delta-Sigma调制(DSM)控制方案,采用双二进制编码实现四个功率开关的控制。该方案将调制器的单比特输出转换为1.5比特信号,从而实现充电、旁路和放电三个阶段的运行,有效降低了开关损耗并提升了变换效率。
解读: 该研究提出的新型Delta-Sigma调制控制方案在提升DC-DC变换器效率方面具有显著潜力。对于阳光电源而言,该技术可应用于户用光伏逆变器及小型储能系统中的DC-DC升降压环节,通过优化开关控制逻辑,减少开关损耗,从而提升整机效率并降低散热成本。此外,该方案在实现高功率密度设计方面具有参考价值,建...
一种用于四开关Buck-Boost DC-DC变换器的恒频ZVS控制系统及电感电流优化
A Constant Frequency ZVS Control System for the Four-Switch Buck–Boost DC–DC Converter With Reduced Inductor Current
Zongjie Zhou · Haiyan Li · Xinke Wu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年7月
本文针对分布式电源系统中作为48V中间母线预调节器的四开关Buck-Boost(FSBB)DC-DC变换器,提出了一种恒频零电压开关(ZVS)控制策略。通过采用四边形电感电流调制技术,在实现ZVS软开关的同时,最小化了电感电流的均方根值,有效提升了变换效率。
解读: 该技术主要涉及高效DC-DC变换拓扑,与阳光电源的户用光伏逆变器、储能系统(如PowerStack/PowerTitan中的DC-DC级)以及电动汽车充电桩业务高度相关。FSBB拓扑在宽电压范围输入输出场景下具有显著优势。建议研发团队关注其四边形电流调制策略,该方法有助于在阳光电源的储能PCS产品中...
一种升压DC-DC变换器的扩展拓扑
Extended Topology for a Boost DC–DC Converter
Farzad Mohammadzadeh Shahir · Ebrahim Babaei · Murtaza Farsadi · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年3月
本文提出了一种新型非隔离升压DC-DC变换器结构。该变换器相比传统非隔离升压变换器具有更高的电压增益。文中推导了该变换器在连续导通模式(CCM)和断续导通模式(DCM)下的电压电流方程及电压增益,并分析了其临界电感特性。
解读: 该研究提出的高增益非隔离升压拓扑对阳光电源的产品线具有重要参考价值。在户用光伏逆变器及小型组串式逆变器中,提高DC-DC级的电压增益有助于优化MPPT范围,提升系统效率并降低对光伏组件串联数量的限制。此外,该拓扑在储能系统(如PowerStack)的DC-DC变换环节中,若能通过优化实现更高的功率密...
一种具有连续输入电流的新型SEPIC基单开关Buck-Boost DC-DC变换器的分析与实现
Analysis and Implementation of a New SEPIC-Based Single-Switch Buck–Boost DC–DC Converter With Continuous Input Current
Mohamad Reza Banaei · Sajad Ghabeli Sani · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年12月
本文提出了一种具有连续输入电流的新型Buck-Boost DC-DC变换器。该拓扑相比传统的Buck-Boost、SEPIC、Cuk和Zeta变换器具有更高的电压增益,且仅需单个开关管,开关应力较低。其连续输入电流特性有助于减少输入滤波需求,提升系统效率。
解读: 该拓扑结构在高电压增益和低开关应力方面的优势,对阳光电源的户用光伏逆变器(如SG系列)及微型逆变器产品线具有参考价值。连续输入电流特性可有效降低输入端纹波,减小电感和电容等无源器件的体积,从而优化户用产品的功率密度和成本。建议研发团队评估该拓扑在光伏组件MPPT级联应用中的可行性,特别是在需要宽输入...
基于电压提升技术的非隔离Boost DC-DC变换器:分析与设计
Voltage-Lift Technique Based Nonisolated Boost DC–DC Converter: Analysis and Design
Farzad Mohammadzadeh Shahir · Ebrahim Babaei · Murtaza Farsadi · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年7月
本文提出了一种基于电压提升技术的新型非隔离Boost DC-DC变换器结构。与传统非隔离Boost变换器相比,该拓扑能实现更高的电压增益。文中详细推导了该变换器在连续导通模式(CCM)和断续导通模式(DCM)下的电压与电流关系。
解读: 该研究提出的高增益电压提升技术对阳光电源的户用光伏逆变器及小型储能PCS产品具有重要参考价值。在户用场景中,为了适配低压光伏组件或电池组并实现高压直流母线输出,高增益拓扑能有效减少占空比压力,降低功率器件的电压应力,从而提升系统转换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功率密度方面的潜...
一种三开关隔离型Boost DC-DC变换器
Isolated Boost DC–DC Converter With Three Switches
Minh-Khai Nguyen · Truong-Duy Duong · Young-Cheol Lim · Yong-Jae Kim · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年2月
本文提出了一种新型三开关隔离型Boost DC-DC变换器。其主要特点包括:输入电流连续;减少了一个有源开关、一个二极管和一个电容;占空比变化时变压器原副边电压波形保持不变;且无需缓冲电路。该拓扑结构优化了电路设计,提升了变换效率与可靠性。
解读: 该拓扑结构通过减少开关器件数量和取消缓冲电路,有效降低了系统成本并提升了功率密度,这对阳光电源的组串式光伏逆变器(如SG系列)及户用储能系统中的DC-DC级设计具有重要参考价值。连续输入电流特性有助于减小输入侧滤波电感体积,提升MPPT效率。建议研发团队评估该拓扑在小功率光伏优化器或户用储能PCS中...
基于耦合电感的两相交错Boost DC-DC变换器断续电流模式运行研究
Discontinuous-Current Mode Operation of a Two-Phase Interleaved Boost DC–DC Converter With Coupled Inductor
Fei Yang · Xinbo Ruan · Gang Wu · Zhihong Ye · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年1月
本文采用等效电感法分析了断续电流模式(DCM)下具有反向耦合电感的两相交错Boost DC-DC变换器。研究揭示了耦合效应对电路状态的影响,指出耦合会导致功率二极管或MOSFET反并联二极管的强制导通,并据此归纳了三种主要的电路工作状态。
解读: 该研究涉及的交错并联Boost拓扑及耦合电感技术,在阳光电源的户用光伏逆变器(如iSolar系列)及电动汽车充电桩的DC-DC级中具有重要应用价值。通过优化耦合电感设计,可有效减小变换器体积并提升功率密度,同时改善DCM模式下的效率。建议研发团队关注该拓扑在提升轻载效率方面的潜力,并将其应用于Pow...
一种具有耦合效应的新型ZVZCT Boost变换器设计与分析
Design and Analysis of a Novel ZVZCT Boost Converter With Coupling Effect
Xi Zhang · Wei Qian · Zhe Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年12月
本文提出了一种利用耦合电感的新型零电压零电流转换(ZVZCT)Boost DC-DC变换器。该拓扑实现了主开关管的ZVZCT开通与ZVS关断,辅助开关管实现了ZCS开通与ZVS关断,主二极管实现了ZVT开通与ZCS关断,有效降低了开关损耗。
解读: 该研究提出的ZVZCT Boost拓扑通过软开关技术显著降低了开关损耗,对阳光电源的组串式逆变器(如SG系列)及户用光伏逆变器中的DC-DC升压级具有重要参考价值。在追求更高功率密度和转换效率的趋势下,该拓扑有助于优化逆变器内部Boost电路的散热设计,提升整机效率。建议研发团队评估该耦合电感方案在...
具有平滑模式切换的98.1%效率滞环电流模式非反相Buck-Boost DC-DC变换器
98.1%-Efficiency Hysteretic-Current-Mode Noninverting Buck–Boost DC-DC Converter With Smooth Mode Transition
Xiang-En Hong · Jian-Fu Wu · Chia-Ling Wei · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年3月
非反相Buck-Boost DC-DC变换器可在Buck、Boost或Buck-Boost模式下工作,适用于输入电压波动范围大的场景。针对传统四管拓扑因额外开关损耗导致的效率降低问题,本文提出了一种高效率滞环电流控制方案,实现了模式间的平滑过渡,显著提升了变换效率。
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)具有重要参考价值。在光伏组串电压波动大或电池电压范围宽的应用场景中,非反相Buck-Boost拓扑是提升系统效率的关键。通过优化滞环电流控制与模式切换逻辑,可进一步降低开关损耗,提升整机效率。建议研发团队关注该平滑切换技术,以优化i...
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...
轻载条件下突发模式Boost DC/DC变换器中的最优电感电流
Optimal Inductor Current in Boost DC/DC Converters Operating in Burst Mode Under Light-Load Conditions
Ferran Reverter · Manel Gasulla · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年1月
本文分析了轻载条件下,通过选择合适的电感电流传输能量,如何提升Boost DC/DC变换器在突发模式(Burst Mode)下的效率。通过理论分析评估了变换器中的主要功率损耗(固定损耗、导通损耗和开关损耗),并探讨了其对电感电流的依赖关系。
解读: 该研究针对轻载工况下的效率优化,对阳光电源的户用光伏逆变器及小型储能系统(如PowerStack)具有重要参考价值。在户用场景中,逆变器常处于轻载或待机状态,通过优化突发模式下的电感电流控制策略,可显著降低待机功耗,提升整机加权效率,从而增强产品在iSolarCloud平台上的能效表现。建议研发团队...
一种具有占空比和控制电流预测器的单电感多输出Buck/Boost DC-DC变换器
A Single-Inductor Multiple-Output Buck/Boost DC–DC Converter With Duty-Cycle and Control-Current Predictor
Yanqi Zheng · Jianping Guo · Ka Nang Leung · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年11月
本文提出了一种采用平均电流控制的单电感多输出(SIMO)Buck/Boost DC-DC变换器。通过引入占空比和控制电流预测器,实现了电感电流的快速鲁棒跟踪。此外,改进的电荷平衡方法结合基于自动调谐分频器的占空比发生器,有效缓解了多输出间的交叉调节问题。
解读: 该研究提出的SIMO拓扑及预测控制算法在提升功率密度和动态响应方面具有学术价值。对于阳光电源而言,该技术主要适用于户用光伏及小型储能系统中的辅助电源管理,或在集成化程度极高的微型逆变器/优化器设计中提供参考。虽然目前阳光电源的主流大功率组串式逆变器和PowerTitan储能系统多采用独立DC-DC变...
一种基于集成功率变换器的无刷直流电机驱动系统
An Integrated Power Converter-Based Brushless DC Motor Drive System
Jun Cai · Xin Zhang · Wan Zhang · Yu Zeng · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年7月
本文提出了一种具有直流母线升压能力的集成式功率变换器,用于驱动无刷直流电机。该拓扑通过一个公共的三开关桥臂,将双向Buck/Boost DC-DC变换器与三相电压源逆变器(TVSI)集成。与传统的前端BBD加TVSI架构相比,该方案有效减少了功率开关数量,提升了系统集成度与功率密度。
解读: 该研究提出的集成式拓扑核心在于通过共用桥臂实现DC-DC与逆变级的集成,旨在提升功率密度并降低器件成本。虽然该论文针对的是电机驱动应用,但其“多级变换器集成”的设计思路对阳光电源的户用光伏逆变器及电动汽车充电桩产品线具有参考价值。在追求极致轻量化和高功率密度的户用储能/逆变一体机设计中,此类集成拓扑...
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