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基于高效有源开关电感的高升压变换器
High Efficiency Active Switched-Inductor Based Converter for High Step-up Application
Rezvan Fani · Zahra Akhlaghi · Sayyed Ali Rafiei · Ehsan Adib 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年5月
本文提出一种用于高升压场合的高效有源开关电感型功率变换器。该拓扑具有高电压增益、低器件电压应力和高效率等优点。通过在低压侧引入变压器，在减小绕组损耗的同时提升电压增益。变压器漏感实现开关管零电流开通与二极管零电流关断，显著降低开关损耗并消除二极管反向恢复问题。此外，开关的电压和电流应力均较低，减小了导通损耗。采用两级钳位电路，有效抑制电压尖峰并参与增益提升。理论分析与对比研究验证了其优越性，200 W实验样机（输入30 V，输出420 V）的测试结果证实了理论分析的正确性。
解读: 该高升压有源开关电感变换器技术对阳光电源储能和光伏产品具有重要应用价值。其30V→420V的14倍升压能力可直接应用于ST系列储能变流器的低压电池侧DC/DC级，优化PowerTitan系统的电池簇电压匹配方案。变压器漏感实现的ZCS软开关技术与阳光电源SiC器件应用策略高度契合，可显著降低开关损耗...
低输出电流纹波、超高压降、低开关损耗的两相降压变换器
Low Output Current Ripple Ultra High Step-Down Two-Phase Buck Converter With Low Switching Losses
Ahmad Ghamsari Esfahani · Mahdi Sadeghi · Ehsan Adib · Patrick Wheeler 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年7月
本文介绍了一种新型双开关降压直流 - 直流转换器。通过将填谷电路与耦合电感相结合，并采用交叉耦合电感技术，所提出的转换器大幅降低了输出电流纹波。这种结构不仅提高了转换器的电压增益，还减轻了二极管上的电压应力。采用双磁元件实现了双相降压机制，提高了转换器效率。此外，该转换器还具备纹波消除能力。所提出的转换器中的一个开关在零电流开关条件下导通，而另一个开关由于其漏源电压较低，开关损耗极小，这既降低了开关损耗，又减少了电容性导通损耗。本文给出了详细的分析和设计指南，以验证所提出转换器的性能。通过一个将...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项超高降压比双相Buck变换器技术在光伏和储能系统的直流变换环节具有显著应用价值。该技术通过耦合电感和谷填充电路的集成设计，实现了极低的输出电流纹波和大幅降压能力，这与我们在光伏优化器、储能PCS直流侧变换以及高压直流快充系统中的技术需求高度契合。 该技术的核心优势在于...
软开关三端口直流-直流变换器用于离网型可再生能源应用
Soft-Switched Three-Port DC–DC Converter for off-Grid Renewable Energy Application
Siroos Jalilyan · Vahid Abbasi · Ehsan Adib · Saman A. Gorji 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年11月
本文介绍了一种专为光伏电池系统设计的软开关三端口直流 - 直流转换器（TPC），该转换器的两个输入电流均为连续的。所提出的转换器有四个开关，并采用了一个软开关单元，确保所有开关在开通瞬间、关断瞬间或同时在这两种状态下均能实现软开关。所提出的三端口转换器利用电池储能实现连续的双向功率流，此外，它能够有效满足各种负载需求，并确保在无主电源的情况下，仅依靠电池供电模式也能保证电力供应。与软开关和非软开关三端口转换器进行的对比分析提供了近期文献中未曾探讨过的新见解，并凸显了所提出的转换器相对于现有技术的...
解读: 从阳光电源光储一体化解决方案的业务视角来看，这项软开关三端口DC-DC变换器技术具有重要的战略参考价值。该技术针对离网光伏储能系统的核心痛点，通过创新的软开关单元实现了所有开关器件在开通和关断时的零电压或零电流切换，这与我司在高效能量转换领域的技术追求高度契合。 技术价值方面，该方案的三端口架构能...
一种具有宽负载范围、自驱动同步整流和零纹波输出电流的全软开关半交错超高压降比变换器
A Fully Soft-Switching Semiinterleaved Ultrahigh Step-Down Converter With Wide Load Range, Self-Driven SR, and Zero-Ripple Output Current
Mahdi Sadeghi · Ehsan Adib · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年11月
在工业直流 - 直流电源转换应用中，实现转换器的高效率和小尺寸至关重要。为解决这些问题，本文通过采用耦合电感和谷底填充结构，引入了一种新型半交错式非隔离拓扑。该方法可确保输出电流连续且纹波为零，从而减小了输出滤波器的尺寸。此外，通过采用软开关技术，转换器能够在更高频率下运行，并适应大范围的负载变化。采用脉冲频率调制（PFM）控制器可维持零电压开关（ZVS），并通过改变频率来提高转换比。同时，自驱动同步整流器（SR）在零电压开关条件下导通和关断，谷底填充二极管在零电流开关（ZCS）条件下关断，从而...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项半交错超高降压变换器技术在光伏储能系统的直流变换环节具有显著应用价值。该技术通过耦合电感和谷填充结构实现零纹波输出电流，这与我司储能系统对电能质量的严苛要求高度契合，可有效降低输出滤波器体积，提升系统功率密度。 技术的核心优势在于全软开关特性和宽负载范围适应性。在光伏...
单开关软开关高升压直流-直流变换器及其降低的电压应力
Single-Switch Soft-Switched High Step-Up DC–DC Converter With Reduced Voltage Stress
Siamak Khalili · Ehsan Adib · Mohsen Packnezhad · Hosein Farzanehfard 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年3月
本文提出了一种适用于光伏系统的单开关软开关非隔离式直流 - 直流高升压变换器。为实现高电压增益并降低元件电压应力，该变换器集成了耦合电感和开关电容技术。采用了一种合适的无损缓冲电路，克服了无损缓冲电路元件数量多、续流导通损耗大等难题，以减轻开关损耗和二极管反向恢复问题。该无损缓冲电路仅在所提出的结构中增加了两个二极管，在软开关电路中，就元件数量而言是最优的。仅使用一个电压应力降低的开关和简单的无源无损缓冲电路，有助于提高变换器效率并降低控制电路的复杂度。此外，所提出的变换器的输入电流是连续的，这...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇论文提出的单开关软开关高升压DC-DC变换器技术具有显著的应用价值。该拓扑结构通过耦合电感和开关电容技术实现高电压增益，同时采用无损缓冲电路降低开关损耗，这与我司在光伏逆变器和储能系统中对高效率、高功率密度的技术追求高度契合。 该技术的核心优势在于三个方面：首先，单开...