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一种减少开关管数量的混合多电平单向整流器
A Reduced Switch Hybrid Multilevel Unidirectional Rectifier
Debranjan Mukherjee · Debaprasad Kastha · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年3月
本文提出了一种新型减少开关管数量的混合多电平单向整流器拓扑。该拓扑主要针对电信电源、X射线设备及风能转换系统机侧变流器等功率单向流动的应用场景。通过减少有源开关器件的使用，该方案有效提升了功率密度并降低了系统成本，为单向功率变换提供了高效率的解决方案。
解读: 该研究提出的减少开关管数量的单向整流拓扑，对阳光电源的风电变流器业务具有重要参考价值。在风电变流器机侧，单向整流架构可显著降低硬件成本并提升功率密度。此外，该拓扑的低损耗特性有助于优化阳光电源风电变流器的散热设计及体积控制。建议研发团队评估该多电平拓扑在兆瓦级风电变流器中的应用潜力，通过减少开关器件...
用于五电平单向整流器的载波基不连续PWM技术
Carrier-Based Discontinuous PWM for a Five-Level Unidirectional Rectifier
Debranjan Mukherjee · Debaprasad Kastha · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年6月
在无需双向功率流的应用中，单向PWM整流器在功率密度、硬件简洁性和可靠性方面具有优势。针对高功率中压应用，本文提出了一种不连续脉宽调制（DPWM）策略，旨在有效降低开关损耗，提升系统整体效率。
解读: 该技术对于阳光电源的集中式光伏逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。虽然阳光电源目前主推双向变换技术，但在特定单向功率传输的辅助电源系统或特定工业整流场景中，五电平拓扑结合DPWM策略可显著降低开关损耗，提升整机效率。建议研发团队关注该调制策略在降低散热需求、提升功率密...
基于输入电流定向参考坐标系的VIENNA整流器无电压传感器控制
Voltage Sensorless Control of VIENNA Rectifier in the Input Current Oriented Reference Frame
Debranjan Mukherjee · Debaprasad Kastha · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年8月
VIENNA整流器常用于无需能量回馈的功率因数校正（PFC）场合。本文提出了一种在输入电流定向参考坐标系下的无电压传感器控制策略，旨在解决传统电压定向控制在特定工况下的局限性，通过优化控制算法提升整流器的运行性能与可靠性。
解读: VIENNA整流器作为一种高性能的三电平PFC拓扑，在阳光电源的充电桩及部分工业电源产品线中具有应用潜力。该文提出的无电压传感器控制技术，能够有效减少电压采样电路的硬件成本与故障点，提升系统的功率密度与可靠性。对于阳光电源的充电桩业务，该技术有助于优化AC/DC变换器的控制逻辑，降低硬件复杂度；同时...
H5-CFDAB：一种用于模块化直流固态变压器中的电流型双有源桥变换器
H5-CFDAB: A Current-Fed Dual-Active-Bridge Converter for Application in Modular DC Solid-State Transformer
Triptendu Chaudhury · Debaprasad Kastha · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年6月
直流固态变压器（DCSST）中的隔离型DC-DC变换器需满足高电压转换比、高效率及电网故障处理能力等严苛要求。本文提出了一种新型电流型双有源桥（CFDAB）变换器，命名为H5-CFDAB，专门用于模块化DCSST应用。相比现有拓扑，该方案在效率及可靠性方面具有显著优势。
解读: 该拓扑对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）及直流微网解决方案具有重要参考价值。CFDAB拓扑在处理高电压转换比和电网故障穿越方面表现优异，有助于提升储能变流器（PCS）在直流侧的功率密度和转换效率。建议研发团队关注其在模块化储能系统中的应用潜力，特别是针对高压直流...
用于笔记本处理器供电的准并联电压调节器重构控制
Reconfigurable Control of the Quasi-Parallel Voltage Regulator for Powering Laptop Processors
Bala Gangadhar Tilak Vangalapudi · Debaprasad Kastha · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年6月
本文研究了由移相全桥（PSFB）变换器与同步降压变换器（SBC）组成的准并联电压调节器（VR）。该拓扑在高、中负载下效率表现优异，但在轻载下效率较低。此外，传统的“环路增益整形”控制方法难以满足该变换器的动态性能需求。
解读: 该文献探讨的准并联拓扑及控制优化主要针对低压大电流的消费电子供电场景，与阳光电源的核心业务（光伏、储能、风电）存在一定技术跨度。然而，其核心思想——通过多级变换器并联以覆盖宽负载范围的效率优化，对阳光电源的户用储能系统（如PowerStack）及小型DC-DC变换模块的效率提升具有参考价值。建议研发...
一种无需电压平衡和预充电电路的最小开关五电平单向整流器
A Minimum Switch Five-Level Unidirectional Rectifier Without Any Voltage Balancing and Pre-Charging Circuitry
Debranjan Mukherjee · Debaprasad Kastha · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年12月
本文提出了一种三相五电平非再生PWM整流器，每相仅需两个有源开关，显著降低了驱动需求和硬件复杂度。该拓扑实现了正弦输入电流和近单位功率因数，且所有半导体器件的额定电压仅为直流母线电压的四分之一，无需额外的电压平衡或预充电电路。
解读: 该拓扑通过极简的开关数量实现了五电平输出，在降低硬件成本和复杂度的同时提升了功率密度，对阳光电源的组串式光伏逆变器及充电桩产品线具有参考价值。特别是其无需电压平衡电路的特性，可有效简化控制逻辑并降低故障率。建议研发团队评估该拓扑在高效工业整流模块或高压充电桩前端的应用潜力，以进一步优化产品体积与成本...
一种用于将储能设备集成到直流微电网的高增益多端口DC-DC变换器
A High Gain Multiport DC–DC Converter for Integrating Energy Storage Devices to DC Microgrid
Triptendu Chaudhury · Debaprasad Kastha · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年10月
本文提出了一种用于低压电池-超级电容混合储能系统的高增益多端口DC-DC变换器。该拓扑采用电流型双有源桥（DAB）结构，实现了电池与直流母线之间的高效电气隔离，有效解决了多储能设备与高压直流母线接口的效率与增益挑战。
解读: 该研究提出的高增益多端口变换器拓扑，与阳光电源PowerTitan和PowerStack系列储能系统高度契合。在混合储能（电池+超级电容）应用场景下，该技术能有效提升DC-DC环节的功率密度与转换效率，特别是在应对直流微电网高压母线接入需求时具有显著优势。建议研发团队关注其电流型DAB拓扑在降低开关...
基于维也纳整流器的鼠笼式感应发电机独立风能转换系统
Vienna Rectifier-Fed Squirrel Cage Induction Generator Based Stand-Alone Wind Energy Conversion System
Aradhya Satpathy · Debaprasad Kastha · N. K. Kishore · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年9月
针对鼠笼式感应发电机（SCIG）在独立风电系统中的应用，传统背靠背电压源变换器损耗较高。本文提出采用维也纳（Vienna）整流器以降低变换器损耗，并实现最大功率点跟踪（MPPT），为提升风电变流效率提供了新的拓扑方案。
解读: 该文献探讨的维也纳整流器拓扑在降低变换器损耗方面具有显著优势，对阳光电源风电变流器产品线具有参考价值。随着风电市场对高效率、高功率密度要求的提升，三电平整流技术可优化现有风电变流器的热管理与效率指标。建议研发团队评估该拓扑在中小功率风电变流器中的应用潜力，特别是在降低开关损耗和提升系统可靠性方面的表...
一种使用隔离堆叠半桥变换器的新型单级48V输入电压调节模块
VRM）拓扑
Somnath Khatua · Debaprasad Kastha · Santanu Kapat · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年11月
本文提出了一种用于单级48V电压调节模块（VRM）的降压型变压器隔离变换器拓扑。该变换器在变压器原边采用了开关电容分压器衍生的堆叠半桥电路，相比传统方案简化了变压器结构，并降低了器件的电压应力要求。
解读: 该文献探讨的48V输入VRM拓扑主要应用于数据中心或通信电源领域的高密度DC-DC转换。对于阳光电源而言，虽然其核心业务聚焦于光伏、储能及充电桩，但该拓扑中采用的“开关电容+堆叠半桥”技术对于提升功率密度和降低器件电压应力的思路，可借鉴于阳光电源iSolarCloud智能运维平台配套的边缘计算设备电...
一种用于超宽输出电压范围电动汽车充电器的新型电流型双有源桥
DAB）DC-DC变换器
Triptendu Chaudhury · Debaprasad Kastha · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年11月
通用直流快充桩需适配多种电动汽车电池电压，要求宽输出电压范围。本文提出一种新型电流型双有源桥（CFDAB）变换器，实现单级、定频功率转换，并确保所有开关管在全范围内实现零电压开关（ZVS），有效提升充电效率与功率密度。
解读: 该技术直接服务于阳光电源的电动汽车充电桩业务。随着EV电池平台向高压化（800V及以上）发展，充电桩需具备更宽的输出电压调节能力。CFDAB拓扑通过定频控制简化了滤波器设计，并能有效提升全负载范围下的转换效率，有助于阳光电源优化充电桩产品的体积与散热设计。建议研发团队评估该拓扑在模块化充电堆中的应用...
用于笔记本处理器供电的准并联电压调节器拓扑
Quasi-Parallel Voltage Regulator Topology for Powering Laptop Processors
Tilak Bala Gangadhar Vangalapudi · Debaprasad Kastha · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年10月
本文提出了一种适用于笔记本处理器供电的准并联电压调节器拓扑，能够适应宽范围的输入电压波动。该拓扑由移相全桥变换器和Buck变换器组成，通过输入串联分压、输出并联均流的方式实现高效供电。
解读: 该文献探讨的输入串联输出并联（ISOP）架构及准并联拓扑，主要应用于低压大电流的消费电子领域，与阳光电源的核心业务（光伏逆变器、储能系统）在电压等级和功率密度需求上存在差异。然而，其输入串联分压以降低功率器件耐压要求的设计思路，可为阳光电源在高压组串式逆变器或大功率储能PCS中，针对超高压直流输入场...
一种基于双有源桥衍生混合开关电容变换器的两级48V电压调节模块
A Dual Active Bridge Derived Hybrid Switched Capacitor Converter Based Two-Stage 48 V VRM
Somnath Khatua · Debaprasad Kastha · Santanu Kapat · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年7月
本文提出了一种采用混合开关电容变换器作为第一级的两级48V电压调节模块（VRM）。该变换器不仅结构紧凑，还具备高效的调节能力和可扩展性，实现了大部分开关的完全/部分软开关，有效降低了开关电压和电流应力。
解读: 该研究提出的混合开关电容与DAB结合的拓扑，旨在提升功率密度与转换效率，对阳光电源的电力电子技术储备具有参考价值。在阳光电源的产品线中，该技术可探索应用于iSolarCloud智能运维平台的边缘计算节点电源，或作为高功率密度储能变流器（如PowerTitan系列）内部辅助电源系统的优化方案。其软开关...
三端口三有源桥
TAB）DC-DC变换器的小信号建模与解耦控制器设计
Ishita Biswas · Debaprasad Kastha · Prabodh Bajpai · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年2月
本文针对由燃料电池、电池和负载组成的三端口三有源桥（TAB）DC-DC变换器，提出了建模方法及两种控制器设计技术。该系统采用交错并联升压变换器以平滑源电流。针对该非线性多输入多输出（MIMO）系统，文章重点研究了其控制策略以实现多源能量的高效管理。
解读: 该研究涉及的多端口变换器技术与阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及光储一体化解决方案高度相关。随着储能系统向多源输入（光伏+电池+氢能/燃料电池）集成化方向发展，TAB拓扑在实现多端口能量高效调度方面具有潜力。建议研发团队关注其解耦控制算法，以优化阳光电源储能变流器（...
面向直流供电商业建筑的三相五端口部分隔离DC-DC变换器建模与控制
Modeling and Control of a Three-Phase Five-Port Partially Isolated DC–DC Converter for DC-Powered Commercial Buildings
Atanu Mondal · Debaprasad Kastha · Ashish R. Hota · Prabodh Bajpai · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年10月
本文提出了一种五端口部分隔离DC-DC变换器，旨在高效集成光伏、电池、燃料电池和超级电容，以解决低压大功率能源接入380V直流微电网时面临的高电流和高增益转换挑战。
解读: 该研究提出的多端口变换器架构与阳光电源的PowerStack及工商业光储一体化解决方案高度契合。通过单级多端口拓扑实现光伏、储能及其他能源的集成，可有效减少功率变换级数，提升系统效率并降低成本。对于阳光电源而言，该技术可优化工商业微电网场景下的能量调度，特别是在多能源协同控制方面具有参考价值。建议研...
一种具有新型移相开关电容变换器输出级的级联负载点DC-DC变换器
A Cascade Point of Load DC–DC Converter With a Novel Phase Shifted Switched Capacitor Converter Output Stage
Sutej Reddy Challa · Debaprasad Kastha · Amit Patra · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年1月
本文提出了一种两级级联降压DC-DC变换器，第一级采用传统同步Buck变换器，第二级采用新型移相开关电容（PSSC）Buck变换器。该拓扑相比传统多相Buck变换器，在效率和功率密度方面具有显著优势。
解读: 该研究提出的高功率密度级联DC-DC拓扑对阳光电源的户用光伏及储能产品线具有参考价值。在户用逆变器或小型储能PCS中，随着对功率密度要求的不断提升，传统的Buck电路面临散热与体积瓶颈。该新型PSSC输出级技术可优化DC-DC转换效率，有助于减小变换器体积，提升产品竞争力。建议研发团队关注该拓扑在低...
一种具有内置短路故障电流能力的并网逆变器功率模块
A Power Module for Grid Inverter With In-Built Short-Circuit Fault Current Capability
Weihua Shao · Ruizhu Wu · Li Ran · Huaping Jiang 等12人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年10月
随着电网规范的演进，逆变器接口的可再生能源发电系统需承担更多电网支撑责任。在电网短路故障期间，逆变器需提供大电流以支持电压恢复，甚至超过其额定容量。本文提出了一种具备内置短路故障电流能力的功率模块，旨在提升逆变器在极端故障工况下的电网支撑能力与系统可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的核心业务具有极高价值。在光伏逆变器（尤其是组串式和集中式）及储能变流器（PowerTitan/PowerStack）领域，随着全球电网对构网型（GFM）技术及故障穿越能力要求的提升，该功率模块设计能有效解决逆变器在短路故障下过流保护与电网支撑之间的矛盾。建议研发团队评估该模块在提升...
用于五端口变换器接口直流微电网高效运行的混合模型预测控制框架
Hybrid Model Predictive Control Framework for Efficient Operation of a Five-Port Converter Interfaced DC Microgrid
Arghya Mallick · Atanu Mondal · Ashish R. Hota · Debaprasad Kastha 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年12月
本文提出了一种基于混合模型预测控制（MPC）的直流微电网新型能量管理框架，旨在有效管理光伏（PV）电源、电池、燃料电池和超级电容器之间的功率分配，同时满足关键负载需求并符合运行约束条件。特别地，该框架缓解了制造商所规定的燃料电池和电解槽在实际运行中的某些难题。由于转换阶段少、体积紧凑、成本效益高且易于控制，采用多端口变换器拓扑来集成分布式能源（DER），而非使用多个变换器。为使多端口变换器平稳运行，开发了一个分层控制单元，用于与基于混合MPC的监督控制器和基于比例 - 积分（PI）补偿器的本地控...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，该论文提出的混合模型预测控制（MPC）框架与五端口变换器技术，对我司在分布式光储氢一体化系统领域具有重要参考价值。 该技术的核心优势在于通过多端口拓扑替代传统多变换器架构，实现光伏、电池、燃料电池、超级电容器等多种能源的协同管理。这与阳光电源当前推进的"光储氢充"一体化解...
一种带辅助电感的分裂绕组电流型三电平多端口变换器及其在直流微网中的应用
A Split-winding Current-fed Three-level Multiport Converter with Auxiliary Inductor for DC Micro-Grid Application
Srushti Sengarap · Debaprasad Kastha · Prabodh Bajpai · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月
多电平多端口DC-DC变换器相较于传统两电平结构具有更强的耐压能力、更高的升压比和更多的控制自由度，适用于储能设备接入直流微网。本文提出一种带辅助电感的电流型三电平三有源桥变换器，采用分裂绕组高频变压器，并建立了详细的变压器模型，分析了其相对于传统变压器的优势。基于端口电压的傅里叶级数分析了全范围占空比与移相角下的功率流动特性，研究了占空比、移相角对功率传输及零电压开关的影响。实验样机在1.6 kW、100 kHz下实现90 V至650 V电压转换，正向效率达96.8%，较传统VF-TAB结构提...
解读: 该分裂绕组电流型三电平多端口变换器技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。其90V至650V宽范围电压转换能力可直接应用于电池储能系统的双向DC-DC接口，实现低压电池组与高压直流母线的高效连接。三电平拓扑与阳光电源现有三电平技术路线一致，96.8%的高效...
电池储能系统辅助的离网型风能转换系统在恶劣电池荷电状态条件下的运行
BESS Assisted Off-Grid Wind Energy Conversion System Operated Under Adverse Battery-SoC Conditions
Sheshadri Shekhar Rauth · Debaprasad Kastha · Prabodh Bajpai · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年6月
为孤岛微电网供电的风力发电系统（WECS）通常会并入电池储能系统（BESS）作为能量缓冲装置。为确保安全和长使用寿命，此类系统中的电池组（BB）不得过度充电或深度放电。本文针对集成了电池储能系统的基于双馈感应发电机（DFIG）的孤岛风力发电系统，提出了一种可重构运行策略。当电池组的荷电状态（SoC）接近上限时，转子侧变流器采用改进的电压控制器调节直流母线电压，同时使双馈感应发电机偏离最大功率点运行。当电池组的荷电状态接近下限时，提出了一种基于最小用户不适因子的减载策略，以便电池储能系统能在不深度...
解读: 该BESS辅助离网WECS的SoC越限保护策略对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。文章提出的发电机转矩与负载功率协调控制方法，可直接应用于阳光电源离网型储能系统的能量管理策略优化，特别是在风光储微电网场景中，通过动态调节源荷功率平衡来避免电池过充过放，延长...
一种新型级联48V至负载点架构的建模、数字控制与设计技术
Modeling, Digital Control, and Design Techniques in a Novel Cascaded 48-to-PoL Architecture for Fast Transient Response and Enhanced Stability
Prantik Majumder · Dipayan Chatterjee · Santanu Kapat · Debaprasad Kastha · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年7月
本文针对适用于48V至负载点（PoL）应用的新型级联式直流 - 直流转换器，提出了精确建模方法、数字控制架构和设计方法。采用非隔离式中间架构（IBA），将48V输入转换为12V，在负载点阶段再使用串联电容降压（SCB）转换器将其进一步转换为1V。负载点转换器受到严格调节，并被建模为恒功率负载（CPL），这会引入负增量阻抗效应，从而影响中间架构的稳定性。通过考虑寄生参数和采样延迟，推导了离散时间（DT）大信号和小信号模型，以准确捕捉系统动态特性，用于逐周期稳定性分析。采用电压模式数字相移调制（DP...
解读: 该级联48V至PoL架构的建模与数字控制技术对阳光电源储能与光伏系统具有重要应用价值。在ST系列储能变流器中，多相交错并联DC-DC变换器是关键功率级，该研究提出的小信号建模方法可优化级联变换器的动态响应设计，数字控制策略可增强多相并联结构的鲁棒性，显著提升负载突变时的瞬态性能。在SG系列光伏逆变器...