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增强型并网固态变压器对共感涌流的保护
Enhanced Protection of Grid-Connected Solid-State Transformers Against Sympathetic Inrush Current
Saurabh Kamble · Pradyumn Chaturvedi · Ching-Jan Chen · V. B. Borghate · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年5月
现代配电系统中，固态变压器（SST）逐步取代工频变压器，但共感涌流（SIC）引发的过电流应力对半导体器件构成威胁。现有研究对SIC在SST中的影响机制尚不明确。本文建立SIC数学模型，揭示SST输入电流峰值与高频变压器电压相移角φ之间的关系，并提出一种新型相移角控制（PSAC）算法。该算法基于周期性检测二次谐波，实现对涌流的精确抑制。仿真与实验结果表明，SIC分别从12.96 A降至8.1 A、25 A降至2.5 A，有效恢复至额定水平。所提方法显著提升了SST在电网扰动下的运行韧性与可靠性。
解读: 该固态变压器共感涌流抑制技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。文中提出的相移角控制算法可直接应用于双有源桥（DAB）隔离型储能变流器，通过二次谐波检测与相移角动态调节，有效抑制电网扰动引发的涌流冲击，将过电流应力降低至额定水平，显著提升SiC功率模块的可...
一种具有共享控制电路和单点传感的飞跨电容平衡双向三电平变换器控制
A Bidirectional Three-Level Converter Control With Shared Control Circuit and Single-Point Sensing for Flying Capacitor Balance
Yu-Yu Lin · Yi-Rong Huang · Ching-Jan Chen · Yuan-Chih Lin 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年1月
本文提出了一种新型三电平（TL）变换器控制集成电路（IC），集成了飞跨电容控制环路、自适应恒定导通时间（ACOT）控制及双向运行下的共享控制电路，旨在解决电池充电系统中的飞跨电容平衡问题。通过单点传感（SPS）技术，有效优化了三电平变换器的控制复杂度和性能。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）及PCS产品线具有重要参考价值。三电平拓扑在提升功率密度和效率方面优势显著，但飞跨电容平衡一直是控制难点。本文提出的单点传感（SPS）与共享控制电路方案，能够有效简化硬件设计、降低控制成本并提升系统可靠性。建议研发团队评估...
一种具有峰值无源纹波模式控制和交流耦合的快速瞬态升压变换器
A Fast-Transient Boost Converter With Peak Passive Ripple Mode Control and AC Couple
Yi-Rong Huang · Ching-Jan Chen · Jia-Cheng Wu · Tsung-Wei Huang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月
峰值电流模式（PCM）控制常用于升压变换器以提升带宽，但电感电流斜率限制了负载瞬态响应。本文提出了一种峰值无源纹波模式（PPRM）控制与交流耦合技术，旨在解决负载瞬态下的输出电压偏差大及调节时间长的问题，显著提升了变换器的动态性能。
解读: 该技术对阳光电源的户用光伏逆变器及储能系统（如ST系列PCS）中的DC-DC升压环节具有重要参考价值。在光伏组串式逆变器中，光照突变或负载波动会导致母线电压波动，影响MPPT效率。采用PPRM控制技术可显著缩短动态响应时间，减小输出电压超调，从而提升系统在复杂工况下的稳定性。建议研发团队评估该控制策...
一种具有Bang-Bang死区控制和电荷共享自举电路的GaN同步Buck变换器集成驱动器
An Integrated Driver With Bang-Bang Dead-Time Control and Charge Sharing Bootstrap Circuit for GaN Synchronous Buck Converter
Ching-Jan Chen · Pin-Ying Wang · Sheng-Teng Li · Yen-Ming Chen 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年8月
本文提出了一种用于氮化镓（GaN）同步Buck变换器的高频集成栅极驱动器。通过自适应Bang-Bang死区控制，该方案可在任意负载条件下最小化死区时间，从而降低GaN器件在反向导通期间的高频功率损耗。此外，提出的电荷共享自举电路确保了栅极驱动电压的充足性。
解读: 该技术对阳光电源的高频功率变换产品具有重要参考价值。随着光伏逆变器和储能PCS向高功率密度、高开关频率演进，GaN器件的应用日益广泛。该驱动器提出的自适应死区控制能有效解决GaN器件在高频工作下的反向导通损耗问题，提升整机效率。建议研发团队关注该集成驱动技术，将其应用于户用光伏逆变器或小型化储能变换...
基于集成电路的恒定导通时间控制Buck变换器稳定性预测
Stability Prediction of Integrated-Circuit Based Constant ON-Time Controlled Buck Converters
Brian Wang · Dan Chen · Ching-Jan Chen · Sheng-Fu Hsiao · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年6月
传统的平均模型无法有效预测恒定导通时间（COT）控制Buck变换器的稳定性。本文提出利用控制信号到输出电压的传递函数（GVC）来解决该类变换器的稳定性问题，并通过描述函数法对GVC进行了数学推导。
解读: 该研究针对COT控制策略的稳定性分析，对阳光电源的户用光伏逆变器及储能变流器（PCS）中的DC-DC变换级具有重要参考价值。COT控制因其优异的瞬态响应能力常被用于高频功率变换电路，但其稳定性设计较为复杂。通过引入GVC传递函数分析，研发团队可优化变换器的控制环路设计，提升iSolarCloud智能...
一种新型自适应准恒定导通时间电流模式Buck变换器
A Novel Adaptive Quasi-Constant On-Time Current-Mode Buck Converter
Chin-Fu Nien · Dan Chen · Sheng-Fu Hsiao · Le Kong 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年10月
本文提出了一种用于Buck变换器的新型自适应准恒定导通时间（COT）电流模式控制方案。该方案在保留传统COT电流模式变换器优势的基础上，实现了负载阶跃下的快速瞬态响应，并优化了变换器的性能表现。
解读: 该技术在DC-DC变换领域具有重要参考价值，直接关联阳光电源的户用光伏逆变器及储能系统（如PowerStack/PowerTitan）中的辅助电源模块或DC-DC级电路。通过采用自适应准恒定导通时间控制，可显著提升变换器在负载突变时的动态响应速度，减小输出电压纹波，从而提高系统整体的功率密度与稳定性...
V²控制Buck变换器在闭环/开环外环下的次谐波不稳定性限制
Subharmonic Instability Limits for V2-Controlled Buck Converter With Outer Loop Closed/Open
Chung-Chieh Fang · Ching-Jan Chen · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年2月
本文推导了V²控制Buck变换器在恒定开关周期和恒定导通时间模式下的通用闭环次谐波振荡条件。研究涵盖了外电压环闭环与开环两种情况，为任意线性反馈下的变换器稳定性提供了闭式解，修正并扩展了以往基于描述函数法的研究结论。
解读: V²控制技术因其优异的瞬态响应能力，常被应用于阳光电源的户用光伏逆变器及储能DC-DC变换模块中。本文提出的通用闭环稳定性判据，能够有效指导研发团队在设计高功率密度变换器时，精确评估控制参数对次谐波振荡的影响，从而优化补偿网络设计。这对于提升阳光电源ST系列PCS及户用储能产品的控制环路稳定性、增强...
一种用于低压单片多相Buck变换器的紧凑且精确的自减法RLG电流传感器
A Compact and Accurate Self-Subtracted RLG Current Sensor for Low-Voltage Monolithic Multiphase Buck Converter
Chieh-Ju Tsai · Hsiao-Hsuan Chen · Ching-Jan Chen · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月
本文提出了一种用于低压单片多相Buck变换器的新型自减法RLG电流传感器（SSRLGCS）。该传感器通过简单的RC滤波器，将占空比与输入电压的乘积从电感节点电压中减去，从而获得增益为RLG的电感电流信息。通过调节RC滤波器的截止频率，该传感器能有效提取电流信号，具有结构紧凑、精度高等优点。
解读: 该技术主要针对芯片级（Monolithic）的电源管理集成电路（PMIC）电流采样，虽然与阳光电源目前主流的大功率光伏逆变器或储能PCS（如PowerTitan/PowerStack）的功率等级存在差异，但其高精度、低成本的电流采样思路对阳光电源的iSolarCloud智能运维平台中的传感器小型化、...
一种用于具有指数变化斜率的无源纹波恒定导通时间控制变换器的新型描述函数小信号建模方法
A Novel Describing Function Small-Signal Modeling Approach for Passive Ripple Constant On-Time Controlled Converter With Exponentially Varying Slope
Yi-Rong Huang · Ching-Jan Chen · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年7月
无源纹波恒定导通时间（PRCOT）控制变换器因能提升轻载效率和瞬态响应，在移动应用中得到广泛使用。准确的小信号模型对评估PRCOT控制的稳定性和设计高环路增益带宽至关重要。本文提出了一种基于描述函数（DF）的新型建模方法，以解决传统恒定导通时间控制建模的局限性。
解读: 该研究聚焦于DC-DC变换器的控制建模，虽然PRCOT技术目前多用于移动端电源，但其核心的恒定导通时间（COT）控制逻辑及小信号建模方法，对阳光电源的户用光伏逆变器及储能系统中的DC-DC变换级具有参考价值。通过更精确的建模，可以优化变换器的环路带宽，提升系统在复杂工况下的瞬态响应速度和稳定性。建议...
一种用于宽范围工作的新型高精度自适应恒定导通时间Buck变换器
A Novel Accurate Adaptive Constant On-Time Buck Converter for a Wide-Range Operation
Wen-Chin Liu · Ching-Jan Chen · Ching-Hsiang Cheng · Hsuan-Ju Chen · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年4月
基于纹波的恒定导通时间（COT）控制因其结构简单、瞬态响应快及轻载效率高，在Buck变换器中得到广泛应用。然而，该控制方法在宽输入/输出电压范围内存在不稳定性及负载瞬态响应过冲等问题。本文提出了一种新型自适应COT控制策略，通过改进纹波补偿机制，显著提升了变换器在宽范围工作条件下的稳定性和动态性能。
解读: 该研究针对Buck变换器的COT控制优化，主要应用于直流-直流功率变换环节。对于阳光电源而言，该技术可优化户用光伏逆变器及储能系统（如PowerStack/PowerTitan）内部辅助电源模块的效率与动态响应。在宽电压输入范围（如电池电压波动或光伏组串电压变化）下，采用该自适应控制策略能有效提升辅...
一种具有模拟时间优化导通时间控制的恒定导通时间Buck变换器
A Constant On-Time Buck Converter With Analog Time-Optimized On-Time Control
Yu-Chen Li · Ching-Jan Chen · Chieh-Ju Tsai · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年4月
本文提出了一种具有模拟时间优化导通时间控制（OTC）的恒定导通时间（COT）Buck变换器，旨在为高压摆率负载提供快速的负载电流阶跃响应。该控制方案解决了传统COT变换器在轻载效率低、静态电流高以及对外部参数依赖性强等方面的缺陷。
解读: 该技术主要针对DC-DC变换器的瞬态响应优化，虽然阳光电源的核心业务集中在大功率光伏逆变器和储能变流器（PCS），但该控制策略对提升iSolarCloud智能运维平台配套的辅助电源模块或户用光伏逆变器内部的低压控制电路性能具有参考价值。在处理高动态负载变化时，该模拟时间优化控制能有效提升电源系统的稳...
一种实现宽工作范围反激变换器快速瞬态响应的恒定交越频率自适应变频控制
An Adaptive Variable-Frequency Control With Constant Crossover Frequency Achieving Fast Transient Response for Wide-Operation-Range Flyback Converter
Ching-Hsiang Cheng · Ching-Jan Chen · Shinn-Shyong Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年6月
针对USB-PD应用中反激变换器宽输出电压范围导致环路增益变化的问题，本文提出了一种自适应变频控制策略。该方法通过保持恒定的交越频率，在各种工况下均能确保系统稳定性，并显著提升了瞬态响应速度，解决了传统设计中基于最差工况补偿导致的性能折中问题。
解读: 该技术主要针对小功率反激变换器，虽然阳光电源的核心业务集中在兆瓦级光伏逆变器和大型储能系统，但该控制策略在户用光伏逆变器的辅助电源（Auxiliary Power Supply）设计中具有参考价值。辅助电源的稳定性直接影响主控板及驱动电路的可靠性。建议研发团队关注其恒定交越频率的自适应控制逻辑，以优...
面向USB PD应用的变频峰值电流控制反激变换器统一小信号模型与补偿器设计
Unified Small-Signal Model and Compensator Design of Flyback Converter With Peak-Current Control at Variable Frequency for USB Power Delivery
Ching-Jan Chen · Ching-Hsiang Cheng · Ping-Sheng Wu · Shinn-Shyong Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年1月
本文针对广泛应用于低功率适配器及USB PD领域的变频峰值电流模式（VFPCM）反激变换器，提出了一种精确的统一小信号模型。该控制策略通过在轻载下降低开关频率，实现了全负载范围的高效率。研究重点在于建立该拓扑在连续导通模式下的动态特性，并指导补偿器设计以优化系统稳定性与瞬态响应。
解读: 该研究涉及的反激变换器拓扑及变频控制技术，主要应用于小功率电源转换场景。对于阳光电源而言，该技术可优化户用光伏逆变器内部的辅助电源系统（Auxiliary Power Supply）设计，提升辅助电源在宽负载范围下的转换效率，从而降低待机功耗。此外，随着阳光电源在户用储能及微型逆变器领域的深入布局，...
一种用于高带宽计算机V-Core稳压器应用的新型多频小信号模型
A New Multiple-Frequency Small-Signal Model for High-Bandwidth Computer V-Core Regulator Applications
Sheng-Fu Hsiao · Dan Chen · Ching-Jan Chen · Hung-Shou Nien · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年1月
本文提出了一种用于高带宽DC-DC降压稳压器的新型多频小信号控制模型。该模型采用描述函数法对占空比调制器进行建模，不仅考虑了调制频率，还纳入了开关频率及其两个边带频率的影响，显著提高了模型在宽频带下的准确性。
解读: 该研究提出的多频小信号建模方法对于提升DC-DC变换器的控制带宽和动态响应具有重要参考价值。在阳光电源的产品线中，该技术可应用于户用光伏逆变器及储能变流器（PCS）内部的辅助电源模块设计，或针对高功率密度要求的DC-DC变换电路进行优化。通过更精确的建模，能够有效改善系统在复杂负载条件下的稳定性，减...
一种采用复用自举栅极驱动器实现94.42%峰值效率的单片全1.8V薄栅极NMOS KY-Boost变换器
A Monolithic All-1.8 V-Thin-Gate-NMOS KY-Boost Converter With Reused Flying-Capacitor Bootstrap Gate Driver Achieving 94.42% Peak Efficiency
Chieh-Ju Tsai · Chan-Hsuan Hsu · Ching-Jan Chen · Yu-Ting Hung 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年6月
本文提出了一种用于可穿戴显示系统的单片KY-Boost变换器。针对传统Boost变换器芯片面积大、输出滤波器体积大的问题，该设计采用全1.8V薄栅极NMOS开关，有效降低了功率损耗与硅片面积。通过复用飞跨电容作为自举栅极驱动，无需额外的片外电容，实现了高集成度与高效率。
解读: 该文献探讨了高集成度DC-DC变换器拓扑及栅极驱动优化技术。虽然阳光电源的核心业务（如PowerTitan储能系统、组串式逆变器）主要涉及高压大功率场景，与该文的低压可穿戴应用存在差异，但其提出的“复用飞跨电容自举驱动”及“全薄栅极NMOS集成技术”对阳光电源在辅助电源（Auxiliary Powe...
一种具有可重构片上补偿和自适应电压定位的电流模式Buck变换器
A Current-Mode Buck Converter With Reconfigurable On-Chip Compensation and Adaptive Voltage Positioning
Ching-Jan Chen · Shao-Hung Lu · Sheng-Fu Hsiao · Yung-Jen Chen 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年1月
本文提出了一种用于移动设备电源管理集成电路（PMIC）的电流模式Buck变换器。针对片上补偿电路在不同无源元件下适应性差以及处理器负载对自适应电压定位（AVP）的需求，该设计实现了补偿参数的可重构性，有效提升了功率密度与动态响应性能。
解读: 该文献聚焦于集成电路层面的Buck变换器设计，主要应用于移动端PMIC。对于阳光电源而言，虽然该技术与大功率光伏逆变器或储能变流器（PCS）的功率等级差异较大，但其提出的“可重构补偿”和“自适应电压定位”技术思路，对公司户用光伏逆变器及iSolarCloud智能运维平台配套的低功耗传感与控制电路设计...