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开关电源中非线性电容的电路导向处理方法
Circuit-Oriented Treatment of Nonlinear Capacitances in Switched-Mode Power Supplies
Daniel Costinett · Dragan Maksimovic · Regan Zane · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年2月
功率半导体器件的非线性电压相关电容对开关电源的运行影响显著。特别是在高频开关条件下，这些非线性特性在确定开关时间、损耗及开关瞬态过程中的转换器动态性能方面起着关键作用。本文提出了一种电路导向的处理方法，以优化相关设计。
解读: 该研究直接关联阳光电源的核心功率变换技术。随着公司组串式逆变器和PowerTitan储能系统向高功率密度、高开关频率演进，SiC等宽禁带半导体应用日益广泛，其非线性结电容对开关损耗和EMI影响巨大。通过该电路导向的建模方法，研发团队能更精确地评估功率模块的瞬态特性，从而优化驱动电路设计，提升逆变器与...
无变压器堆叠有源桥变换器：分析、特性与综合
Transformerless Stacked Active Bridge Converters: Analysis, Properties, and Synthesis
Jianglin Zhu · Dragan Maksimovic · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年7月
本文提出了一类新型混合直流-直流变换器——无变压器堆叠有源桥（TSAB）变换器。该类变换器通过在开关电容（SC）变换器中引入小型交流电感合成，继承了SC变换器的优势，并具备与传统有源桥变换器相似的转换与控制特性。
解读: TSAB拓扑在提升功率密度和效率方面具有显著潜力，对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及组串式逆变器中的DC-DC级设计具有重要参考价值。无变压器结构有助于降低系统体积和成本，特别是在高压直流接入场景下。建议研发团队评估该拓扑在双向功率变换中的动态响应与可靠性，探索其...
400-48V堆叠式有源桥变换器
400–48-V Stacked Active Bridge Converter
Branko Majmunovic · Dragan Maksimovic · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年10月
本文提出了一种基于堆叠式有源桥（SAB）配置的无变压器高降压DC-DC变换器。该变换器由串联堆叠的电容耦合逆变模块和并联整流模块组成。其标称降压比由逆变模块数量决定，输出电流能力则随模块数量扩展。
解读: 该SAB拓扑在高压直流转低压直流应用中具有显著优势，特别适用于数据中心供电或高压储能系统中的DC-DC变换环节。对于阳光电源的PowerTitan或PowerStack储能系统，该技术可优化PCS内部DC-DC级的功率密度与效率，通过模块化堆叠实现高压输入下的灵活降压。建议研发团队关注其在减少磁性元...
利用耦合电感平衡多相飞跨电容多电平
FCML）变换器：建模、分析与局限性
Daniel H. Zhou · Janko Čeliković · Dragan Maksimović · Minjie Chen · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年8月
本文研究了利用耦合电感实现飞跨电容多电平（FCML）变换器被动平衡的建模、分析与设计方法。耦合电感通过降低电感电流纹波和开关应力，并提供飞跨电容电压平衡，显著提升了FCML拓扑的可扩展性。
解读: FCML拓扑凭借其高功率密度和低开关应力，在阳光电源的高效组串式逆变器及下一代储能变流器（PCS）研发中具有潜在应用价值。耦合电感技术能有效解决多电平拓扑中电容电压平衡的难题，有助于进一步缩小磁性元件体积，提升整机功率密度。建议研发团队关注该技术在PowerTitan等大功率储能系统DC-DC环节的...
基于GaN开关的双轨多相Buck变换器实现电外科发生器快速跟踪
Fast Tracking Electrosurgical Generator Using Two-Rail Multiphase Buck Converter With GaN Switches
Scott Jensen · Dragan Maksimovic · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年1月
本文提出了一种基于GaN开关的双轨多相Buck变换器，用于电外科发生器（ESG）。传统ESG多采用谐振逆变器，限制了输出频率和波形。该方案通过高频开关技术实现对输出交流波形的快速跟踪与整形，在医疗高频电流应用中展现出优异的动态响应性能。
解读: 该文章探讨的基于GaN的高频多相Buck拓扑，核心价值在于极高的动态响应速度和功率密度。虽然其应用场景为医疗设备，但对阳光电源的研发具有技术参考意义：1. 在户用光伏及微型逆变器领域，GaN器件的应用可进一步提升开关频率，减小磁性元件体积，助力产品小型化；2. 多相交错技术可优化输出纹波，提升电能质...
基于预测建模的开关功率变换器组件级数据驱动设计
Data-Driven Component-Level Design of Switching Power Converters Using Predictive Modeling
Skye Reese · Bailey Sauter · Dragan Maksimović · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年8月
本文展示了如何利用数据驱动的自动化系统方法辅助开关功率变换器的组件级设计。通过回归机器学习技术，利用海量组件数据及设计参数训练预测模型，从而针对特定变换器拓扑和规格需求，实现高效的组件选型与参数优化。
解读: 该研究提出的数据驱动设计方法对阳光电源的产品研发具有重要参考价值。在组串式逆变器和PowerTitan储能系统等产品的开发中，功率模块（IGBT/SiC）及磁性元件的选型往往依赖经验，引入机器学习预测模型可显著缩短研发周期，优化功率密度与成本平衡。建议研发团队在iSolarCloud运维数据积累的基...
并联输出电池功率模块的差分输入电流调节
Differential Input Current Regulation in Parallel Output Connected Battery Power Modules
Mohamed Kamel · Muneeb Ur Rehman · Fan Zhang · Regan Zane 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年4月
本文针对并联输出的电池功率模块（BPM），提出了一种用于荷电状态（SOC）控制的简单差分输入电流调节方法。与传统的均流控制不同，该方法通过实现不等电流分配，有效支持主动电池管理系统（BMS）对各电池模块SOC的均衡控制，优化了储能系统的运行效率与电池寿命。
解读: 该技术对阳光电源的PowerTitan和PowerStack系列储能系统具有重要参考价值。目前储能系统多采用多簇并联架构，如何实现簇间SOC均衡是提升系统可用容量的关键。该文献提出的差分电流调节策略，可优化PCS（储能变流器）的控制算法，使BMS能够更精准地调度各电池簇的充放电电流，从而解决电池老化...
基于SiC的双向Boost变换器闭环控制在线效率优化
Online Efficiency Optimization of a Closed-Loop Controlled SiC-Based Bidirectional Boost Converter
Vivek Sankaranarayanan · Yucheng Gao · Robert W. Erickson · Dragan Maksimovic · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年4月
本文提出了一种针对宽运行范围、数字控制的SiC基双向Boost变换器的在线效率优化策略。通过动态调节开关频率和死区时间，精确设定同步整流关断电流，从而在任意工作点实现开关损耗最小化。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（PowerTitan/PowerStack）及光储一体化产品线具有极高的应用价值。随着SiC器件在PCS中的普及，通过在线优化开关频率和死区时间，可显著提升变换器在宽电压范围下的转换效率，降低散热压力，从而提升整机功率密度。建议研发团队在下一代高压储能变流器设计中引入该自...
功率受限型差分功率处理架构在失配光伏系统中的性能研究
Performance of Power-Limited Differential Power Processing Architectures in Mismatched PV Systems
Carlos Olalla · Christopher Deline · Daniel Clement · Yoash Levron 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年2月
差分功率处理（DPP）架构通过分布式、低功率的子模块集成转换器来缓解光伏系统中的失配问题，且无插入损耗。本文评估了简单的电压平衡DPP控制方法对子模块级最大功率点跟踪（MPPT）效率的影响，并分析了其在不同失配条件下的性能表现。
解读: 该研究探讨的DPP架构旨在解决光伏组件失配导致的发电损失，这对于阳光电源的组串式逆变器（String Inverters）产品线具有重要的参考价值。虽然目前主流组串式方案多采用多路MPPT技术，但随着分布式光伏应用场景的复杂化（如阴影遮挡严重、组件老化不均），引入DPP技术或类似的子模块级优化控制策...
二阶滑模控制同步Buck DC-DC变换器
Second-Order Sliding-Mode Controlled Synchronous Buck DC–DC Converter
Rui Ling · Dragan Maksimovic · Ramon Leyva · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年3月
本文将二阶滑模（SOSM）控制方法应用于同步Buck DC-DC变换器。该控制器采用简单的数字状态机结构，无需电流传感或积分项即可实现系统稳定。实验表明，该控制策略能显著提升变换器的负载突变和启动瞬态响应性能。
解读: 该研究提出的二阶滑模控制技术在无需电流采样的情况下实现了优异的瞬态响应，对阳光电源的户用光伏逆变器及储能系统（如PowerStack）中的DC-DC变换级具有重要参考价值。在户用及工商业储能产品中，该算法可简化硬件电路设计（省去电流传感器），降低成本并提高系统动态响应速度。建议研发团队评估该数字状态...
一种具有多路输出的两级式汽车LED驱动器
A Two-Stage Automotive LED Driver With Multiple Outputs
Satyaki Mukherjee · Vahid Yousefzadeh · Alihossein Sepahvand · Montu Doshi 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年12月
本文提出了一种两级式汽车LED驱动架构，可为多个LED灯串提供独立调节的输出电流。系统前端采用多相非反相Buck-Boost变换器以适应宽范围电池电压，后端采用基于阻抗网络的高频LCL-T谐振变换器，在宽输出电压范围内实现恒流源特性。
解读: 该文献探讨的高频谐振变换与多路输出控制技术，主要应用于车载电子领域。虽然阳光电源的核心业务聚焦于光伏、储能及风电变流，但其电动汽车充电桩业务涉及高频功率变换与多路输出管理。该文提出的LCL-T谐振拓扑及宽电压输入处理方案，可为阳光电源充电桩产品在提升功率密度、优化多枪输出效率及应对电网电压波动方面提...
无损开关模式功率变换器中的稳态不确定性
Steady-State Indeterminacy in Lossless Switched-Mode Power Converters
Luca Corradini · Dragan Maksimovic · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年3月
本文首次揭示了无损开关功率变换器可能不存在唯一的稳态解，而是表现出固有的稳态行为不确定性。研究表明，只有在分析中引入损耗项，才能获得唯一解。此外，奇数阶无损变换器永远无法获得唯一稳态解。
解读: 该研究揭示了理想化建模在分析变换器稳态特性时的局限性，对阳光电源的研发具有重要指导意义。在组串式逆变器和PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）的开发中，若仅基于理想无损模型进行控制策略设计或仿真，可能导致对系统稳态运行点预测的偏差。建议研发团队在进行高频DC-DC变换器及多级...
集成开关模式电池充电器的硬件高效数字自动调谐
Hardware-Efficient Digital Autotuning for Integrated Switched-Mode Battery Chargers
Janko Čeliković · Wisam Al-Hoor · John Kesterson · Angel Maria Gomez Arguello 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年5月
针对参数变化和不可预测运行环境对电池充电器控制性能的影响，本文提出了一种全面且简洁的自动调谐系统。该算法旨在最大化控制环路的截止频率，同时确保系统的稳定性裕度，从而提升充电器的动态响应与鲁棒性。
解读: 该自动调谐技术对阳光电源的储能系统（如PowerStack、PowerTitan）及电动汽车充电桩业务具有重要参考价值。在储能PCS中，电池参数随老化和温度变化，引入自动调谐算法可优化控制环路，提升系统在复杂工况下的动态响应速度与稳定性。建议研发团队将其应用于数字控制平台，以降低现场调试难度，提升产...
使用集成栅极驱动器的单片GaN半桥功率级的甚高频PWM降压转换器
Very High Frequency PWM Buck Converters Using Monolithic GaN Half-Bridge Power Stages With Integrated Gate Drivers
Yuanzhe Zhang · Miguel Rodriguez · Dragan Maksimovic · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年11月
本文探讨了针对100 MHz开关频率优化的单片GaN半桥功率级设计与实现。通过集成栅极驱动器，有效克服了寄生参数影响，提升了甚高频（VHF）开关电源的转换效率，为高功率密度电力电子变换提供了关键技术路径。
解读: 该技术对阳光电源的电力电子产品演进具有重要参考价值。随着光伏逆变器和储能PCS向高功率密度、小型化发展，甚高频（VHF）变换技术是实现磁性元件小型化的关键。单片集成GaN技术可显著降低寄生电感，提升开关频率，直接利好阳光电源的户用光伏逆变器及微型逆变器产品线，有助于减小体积并提升效率。建议研发团队关...
一种具有应用定制效率特性的98.7%高效率复合变换器架构
A 98.7% Efficient Composite Converter Architecture With Application-Tailored Efficiency Characteristic
Hua Chen · Kamal Sabi · Hyeokjin Kim · Tadakazu Harada 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年1月
本文提出了一种直流-直流升压复合变换器架构，通过采用异构模块组合，优化了特定应用场景下的效率曲线。该系统由Buck、Boost及双有源桥（DAB）模块构成，旨在最小化间接功率转换路径中的交流损耗，从而在宽工作范围内实现高达98.7%的转换效率。
解读: 该复合变换器架构对阳光电源的储能系统（如PowerTitan/PowerStack）及组串式光伏逆变器具有重要参考价值。通过异构模块组合优化效率曲线，可显著降低储能PCS在不同充放电功率下的损耗，提升系统全生命周期收益。建议研发团队关注该架构中针对特定应用场景的功率分配策略，将其应用于高压储能变流器...
基于奇异摄动法的串联光伏构网型变流器控制设计
Control Design of Series-Connected PV-Powered Grid-Forming Converters via Singular Perturbation
Rahul Mallik · Branko Majmunovic · Soham Dutta · Gab-Su Seo 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年4月
本文研究了由多个串联直流-交流变流器组成的模块化架构，适用于无变压器中压应用。该架构采用四端口有源桥（QAB）DC-DC变换器产生三个浮动直流链路，进而为电网侧逆变器供电。文章利用奇异摄动法对该复杂系统的控制进行了设计，以实现稳定的构网型运行。
解读: 该研究探讨的串联模块化架构及构网型（GFM）控制策略，对阳光电源的中高压并网及大型地面电站业务具有重要参考价值。随着光伏系统向更高电压等级演进，无变压器化是降低成本的关键趋势。该文提出的奇异摄动控制设计方法，有助于优化阳光电源组串式逆变器在弱电网环境下的稳定性。建议研发团队关注其在多模块并联/串联控...
即插即用直流微电网中串联输出电池模块的电压均衡
Voltage Sharing With Series Output Connected Battery Modules in a Plug-and-Play DC Microgrid
Mohamed Kamel · Regan Andrew Zane · Dragan Maksimovic · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年11月
本文提出了一种在宽总线电压范围内，针对即插即用直流微电网中串联输出电池功率模块（BPM）的电压均衡方案。系统通过串联输出的BPM实现主动电池均衡并与总线连接。利用电池电流传感器，同时实现了荷电状态（SOC）调节与输出电压均衡。
解读: 该技术对阳光电源的储能业务（如PowerTitan、PowerStack系列）具有重要参考价值。随着储能系统向高压化、模块化发展，串联电池模块的电压均衡与SOC管理是提升系统效率与寿命的关键。文中提出的即插即用（PnP）架构与主动均衡控制策略，可优化阳光电源大容量储能系统的拓扑设计，提升系统在复杂微...
高功率、高电流纹波平面电感器的建模与设计
Modeling and Design of High-Power, High-Current-Ripple Planar Inductors
Yucheng Gao · Vivek Sankaranarayanan · Ercan M. Dede · Yuqing Zhou 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年5月
本文针对电动汽车驱动系统等液冷高功率应用场景，研究了高电流纹波平面电感器的建模与设计优化。通过创新性的交流绕组损耗模型和热模型，在保证高效率和高功率密度的前提下，实现了电感器设计的高效计算与精确优化。
解读: 该研究对阳光电源的电动汽车充电桩及储能系统（如PowerTitan系列）中的磁性元件设计具有重要参考价值。随着功率密度的不断提升，高电流纹波下的磁损耗与热管理成为核心瓶颈。本文提出的高效建模方法可指导研发团队在充电桩高频化设计中优化平面电感结构，提升系统整体效率。建议研发部门将其热仿真与损耗模型集成...
使用复合DC-DC变换器的电动汽车动力总成架构
Electrified Automotive Powertrain Architecture Using Composite DC–DC Converters
Hua Chen · Hyeokjin Kim · Robert Erickson · Dragan Maksimovic · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年1月
在混合动力或电动汽车动力总成中，升压DC-DC变换器有助于减小电机尺寸并优化电池系统。该类变换器设计极具挑战，既需满足高峰值功率要求，又需在轻中负载下保持高效率以提升整车性能。本文探讨了通过复合变换器架构优化功率损耗的技术方案。
解读: 该研究关注电动汽车动力总成中DC-DC变换器的效率优化与功率密度提升，与阳光电源的电动汽车充电桩业务高度相关。文中提出的复合变换器架构及轻中负载效率优化策略，可为阳光电源充电桩模块的拓扑设计提供参考，有助于提升充电桩在不同负载工况下的整体能效。此外，该技术思路也可迁移至阳光电源储能系统（如Power...
用于汽车LED驱动器应用的高性能兆赫兹频率谐振DC-DC变换器
High-Performance Megahertz-Frequency Resonant DC–DC Converter for Automotive LED Driver Applications
Mausamjeet Khatua · Ashish Kumar · Vahid Yousefzadeh · Alihossein Sepahvand 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年10月
本文介绍了一种兆赫兹频率谐振DC-DC变换器，该变换器在宽输出电压范围内保持高效率的同时，实现了负载无关的恒定输出电流。这些特性使其非常适合汽车LED驱动应用，能够有效驱动不同数量的LED负载。
解读: 该研究提出的高频谐振技术及负载无关电流控制策略，对阳光电源的电力电子技术储备具有参考价值。虽然文章侧重于汽车LED驱动，但其兆赫兹级高频化设计思路可应用于阳光电源的充电桩产品线，通过提升开关频率实现功率模块的小型化与高功率密度。此外，该拓扑在宽电压范围下的高效率表现，也可为公司户用储能系统中的DC-...
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