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寄生模态对压电变压器效率的影响：灵敏度分析
Influence of Spurious Modes on the Efficiency of Piezoelectric Transformers: A Sensitivity Analysis
Jack Forrester · Jonathan Neil Davidson · Martin P. Foster · David A. Stone · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年1月
本文分析了压电变压器（PT）中寄生模态导致的效率下降问题。通过对包含单谐振支路及双谐振支路（含寄生模态）的PT等效电路模型进行电路分析，量化了寄生模态对系统效率的负面影响，并进行了多维度灵敏度分析。
解读: 压电变压器（PT）作为一种高功率密度、低电磁干扰的磁性元件替代方案，在小型化电源转换领域具有潜力。对于阳光电源而言，目前核心产品线（如组串式逆变器、PowerTitan储能系统）主要基于电磁变压器和电感技术。该研究涉及的寄生模态分析方法，可借鉴用于优化现有高频功率模块中的寄生参数抑制，提升功率密度。...
基于电容-二极管钳位限流的LLC谐振变换器分析与设计
Analysis and Design of LLC Resonant Converters With Capacitor–Diode Clamp Current Limiting
Chi Wa Tsang · Martin P. Foster · David A. Stone · Daniel T. Gladwin · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年3月
本文提出了一种针对过载条件下LLC谐振变换器的电容-二极管钳位限流设计方法。通过描述函数技术分析电容-二极管钳位的基波行为，建立了一种新的基于基波谐波近似（FHA）的等效电路模型，并给出了确定导通特性的迭代计算流程。
解读: 该技术对阳光电源的储能变流器（如PowerTitan、ST系列PCS）及电动汽车充电桩产品线具有极高的应用价值。LLC拓扑在高效DC-DC变换中广泛应用，但过载保护一直是设计难点。引入电容-二极管钳位技术，能有效提升变换器在极端工况下的可靠性与短路保护能力，降低对功率器件的过流应力要求。建议研发团队...
无电感压电变压器软开关电压调节：循环模式分析
Soft Switching Voltage Regulation for Inductorless Piezoelectric Transformers: A Cyclic-Mode Analysis
Zijiang Yang · Jack Forrester · Jonathan N. Davidson · Martin P. Foster 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年12月
本文提出了一种预测无电感压电变压器（PT）驱动的H桥逆变器实现零电压开关（ZVS）与输出电压调节的新方法。通过控制死区时间来实现输出电压调节，并利用循环模式分析建立了状态变量参数估计模型。
解读: 该文献探讨了基于压电变压器（PT）的无电感拓扑，旨在通过死区控制实现软开关。对于阳光电源而言，目前主流的光伏逆变器和储能PCS主要基于磁性元件（电感/变压器）的功率变换技术。压电变压器技术虽具有高功率密度潜力，但受限于材料寿命、功率等级及驱动电路复杂性，目前在兆瓦级光伏电站或大型储能系统（如Powe...
利用PRBS生成的频域热交叉耦合特性实时预测电力电子器件温度
Real-Time Prediction of Power Electronic Device Temperatures Using PRBS-Generated Frequency-Domain Thermal Cross Coupling Characteristics
Jonathan N. Davidson · David A. Stone · Martin P. Foster · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年6月
本文提出了一种基于多元件热交叉耦合特性的温度响应预测技术。通过伪随机二进制序列（PRBS）表征器件的复频域交叉耦合特性，并利用离散傅里叶变换，在已知输入功率波形的情况下实现对器件温度的实时预测。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线（如组串式/集中式逆变器、PowerTitan储能系统）具有极高的应用价值。在功率密度不断提升的背景下，精确的热管理是保障IGBT/SiC模块长寿命的关键。该方法通过PRBS技术实现热交叉耦合建模，相比传统有限元仿真，能更高效地嵌入iSolarCloud平台或逆变器DSP...
基于MOSFET的电力电子器件结温实时预测测量与表征技术
Measurement and Characterization Technique for Real-Time Die Temperature Prediction of MOSFET-Based Power Electronics
Jonathan N. Davidson · David A. Stone · Martin P. Foster · Daniel T. Gladwin · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年6月
本文提出了一种基于离线热表征经验模型的MOSFET结温预测技术。首先介绍了一种在受控功耗下近乎同步测量结温的方法，该方法利用线性任意波形功率控制器，通过在特定间隔内瞬时断开来实现测量。该技术为电力电子器件的实时热监测提供了有效手段。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线（如组串式/集中式光伏逆变器、PowerTitan储能系统及风电变流器）具有极高的应用价值。随着功率密度提升，IGBT/SiC模块的结温管理是提升系统可靠性的关键。该实时结温预测技术可集成至iSolarCloud平台，实现对关键功率器件的健康状态（SOH）监测与寿命预测，...
动态冷却条件下多器件电力电子系统的实时温度估计
Real-Time Temperature Estimation in a Multiple Device Power Electronics System Subject to Dynamic Cooling
Jonathan N. Davidson · David A. Stone · Martin P. Foster · Daniel T. Gladwin · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年4月
本文提出了一种在动态冷却条件下，针对热耦合多器件电力电子系统的温度实时估计技术。通过实验验证，利用伪随机二进制序列（PRBS）技术，在频域内确定了不同主动冷却水平下器件间的热传递阻抗，实现了对系统内各功率器件温度的精确监测。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线（如PowerTitan储能系统、组串式及集中式逆变器）具有极高的应用价值。在功率密度不断提升的趋势下，多器件间的热耦合效应显著，传统的静态热模型难以应对动态冷却环境。通过引入该实时温度估计技术，阳光电源可优化iSolarCloud平台的运维策略，实现对IGBT/SiC模...
基于压电变压器的电源谐振电流估计与锁相环反馈设计
Resonant Current Estimation and Phase-Locked Loop Feedback Design for Piezoelectric Transformer-Based Power Supplies
Zijiang Yang · Jack Forrester · Jonathan N. Davidson · Martin P. Foster 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年10月
本文提出了一种用于无电感半桥压电变压器谐振电源的控制系统，旨在实现零电压开关（ZVS）。通过模拟锁相环（PLL）将谐振电流的相位和频率锁定在开关波形上，确保ZVS运行。文中介绍了两种用于生成参考信号的谐振电流估计电路。
解读: 该文献探讨了基于压电变压器的谐振变换技术，虽然目前阳光电源的主流产品（如光伏逆变器、储能PCS）主要基于电磁式磁性元件（电感/变压器），但压电变压器具有高功率密度和低电磁干扰的潜力。该技术在未来超小型化户用逆变器或辅助电源模块中具有潜在的应用价值。建议研发团队关注其在高频化、轻量化电源转换中的可行性...
实现无电感半桥驱动压电变压器电源零电压开关的关键设计准则
Critical Design Criterion for Achieving Zero Voltage Switching in Inductorless Half-Bridge-Driven Piezoelectric-Transformer-Based Power Supplies
Martin Foster · Jonathan Davidson · Edward Horlsey · David Stone · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年1月
本文提出了一种预测无电感驱动压电变压器（PT）电源实现零电压开关（ZVS）能力的方法。通过描述函数法推导了PT在ZVS工作点附近的等效电路模型，并利用该模型定量评估了PT实现ZVS的能力，为高效率电源设计提供了理论依据。
解读: 该研究探讨了压电变压器（PT）在无电感驱动下的ZVS实现机制，属于功率变换领域的前沿基础研究。对于阳光电源而言，目前光伏逆变器及储能PCS主要基于电磁变压器和功率半导体器件（SiC/IGBT）。压电变压器虽具有高功率密度和低电磁干扰潜力，但受限于材料功率容量和可靠性，短期内难以在兆瓦级光伏或储能系统...
具有低浪涌电流和稳定功率控制的双有源桥变换器双移相控制策略
Novel Dual-Phase-Shift Control With Bidirectional Inner Phase Shifts for a Dual-Active-Bridge Converter Having Low Surge Current and Stable Power Control
X. Liu · Z. Q. Zhu · David A. Stone · Martin P. Foster 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年5月
针对双有源桥（DAB）变换器在轻载下采用传统双移相（DPS）控制时，因外移相角微小波动导致电流、损耗及效率剧烈变化的问题，本文提出了一种新型双移相控制策略。该方法通过引入双向内移相，有效拓宽了外移相角的操作区域，实现了轻载下的恒定功率传输，降低了浪涌电流并提升了控制稳定性。
解读: 该技术直接应用于阳光电源的储能变流器（PCS）产品线，如PowerTitan和ST系列。DAB拓扑是实现电池侧与直流母线高效能量转换的核心电路。通过优化双移相控制策略，可以显著降低PCS在轻载或待机模式下的电流应力和损耗，提升系统全功率范围内的转换效率。此外，该方法改善的功率控制稳定性有助于提升储能...