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LLC谐振变换器的等效电路建模
Equivalent Circuit Modeling of LLC Resonant Converter
Shuilin Tian · Fred C. Lee · Qiang Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年8月
LLC谐振变换器在工业中应用广泛，但目前缺乏简单且精确的小信号等效电路模型。本文基于扩展描述函数法的改进与简化，提出了一种LLC谐振变换器的等效电路模型，为分析其动态特性提供了有效工具。
解读: LLC谐振变换器是阳光电源储能变流器（如PowerTitan、PowerStack系列）及直流快充桩中的核心功率拓扑。该论文提出的精确小信号模型，能够有效提升变换器的闭环控制带宽与动态响应速度，对于优化储能系统在电网调频、调峰等快速响应场景下的控制性能具有重要参考价值。建议研发团队将其应用于PCS的...
串联谐振变换器的简化等效电路模型
A Simplified Equivalent Circuit Model of Series Resonant Converter
Shuilin Tian · Fred C. Lee · Qiang Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年5月
本文针对谐振型DC-DC变换器缺乏简单等效电路模型的问题，提出了一种串联谐振变换器（SRC）的简化等效电路模型。该模型基于扩展描述函数概念，旨在为变换器的控制设计提供有效的分析工具，弥补了传统PWM变换器模型在谐振电路应用中的不足。
解读: 该研究提出的简化等效电路模型对于阳光电源的储能变流器（PCS）及高频DC-DC变换模块的研发具有重要参考价值。在PowerTitan和PowerStack等储能系统中，高效的DC-DC拓扑是提升功率密度和转换效率的关键。通过该简化模型，研发团队可以更快速地进行控制环路设计与参数优化，缩短产品开发周期...
用于双向谐振变换器的集成电感高频PCB绕组变压器
High-Frequency PCB Winding Transformer With Integrated Inductors for a Bi-Directional Resonant Converter
Bin Li · Qiang Li · Fred C. Lee · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年7月
随着电力电子变换器向高功率密度和高效率发展，磁性元件成为制约高频化运行的瓶颈。本文提出了一种集成电感的高频PCB绕组变压器设计，利用宽禁带器件的高频特性，有效减小了双向谐振变换器的体积，为提升变换器功率密度提供了技术路径。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）及组串式逆变器具有极高的应用价值。在储能PCS中，双向DC-DC变换器是核心模块，通过采用PCB绕组集成磁件技术，可显著降低磁性元件体积，提升整机功率密度，符合当前储能产品向小型化、高集成度发展的趋势。建议研发团队评估该集...
基于PCB的PFC电路共模噪声抑制的改进平衡技术
Improved Balance Technique for Common-Mode Noise Suppression of PCB-Based PFC
Shuo Wang · Fred C. Lee · Qiang Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年4月
本文研究了开关电源变换器中的共模（CM）噪声抑制问题。针对非隔离式变换器（如PFC电路），现有对称、抵消及屏蔽技术存在局限性。文章提出了一种改进的平衡技术，旨在有效抑制基于PCB设计的PFC电路中的共模噪声，提升电磁兼容性（EMC）性能。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及户用光伏逆变器产品线具有重要参考价值。随着功率密度不断提升，PCB布局带来的高频共模噪声已成为EMI设计的难点。该改进平衡技术可优化逆变器前端PFC级的电磁兼容设计，减少滤波器体积，从而降低系统成本并提升功率密度。建议研发团队在下一代高频化逆变器设计中引入该平衡技术，...
基于PCB的磁集成与三相LLC设计优化
PCB-Based Magnetic Integration and Design Optimization for Three-Phase LLC
Rimon Gadelrab · Fred C. Lee · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年11月
LLC变换器在服务器和电信电源中效率极高，三相交错LLC在数千瓦功率等级下更具优势。然而，多相LLC的磁性元件设计复杂且成本高昂。本文提出一种基于高频GaN器件的三相LLC集成磁设计方案，旨在简化制造工艺并提升功率密度与成本效益。
解读: 该技术对阳光电源的户用及工商业储能系统（如PowerStack）中的DC-DC变换环节具有重要参考价值。随着储能系统向高功率密度和高效率演进，采用GaN器件配合PCB磁集成技术，可显著减小变换器体积并降低磁件制造难度。建议研发团队关注该集成方案在小功率储能PCS中的应用，以提升产品在紧凑型储能市场中...
用于级联单向固态变压器的准两电平无桥PFC整流器
Quasi-Two-Level Bridgeless PFC Rectifier for Cascaded Unidirectional Solid State Transformer
Cheng Lu · Wenfei Hu · Hongyang Wu · Fred Lee · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年10月
随着宽禁带功率器件的发展，固态变压器（SST）因其高效率、高功率密度、模块化和可扩展性而备受关注。然而，复杂性和成本仍是其大规模应用的障碍。本文提出了一种采用级联三电平无桥功率因数校正（PFC）整流级的单向SST，旨在优化系统性能。
解读: 该研究提出的级联三电平无桥PFC拓扑对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及大功率光伏逆变器具有重要参考价值。随着宽禁带半导体（SiC/GaN）的应用，该拓扑有助于进一步提升整流效率并降低系统体积。建议研发团队评估该准两电平技术在模块化储能变流器（PCS）中的应用潜力，...
用于固态变压器的串联半桥LLC变换器中点电压平衡方法
Neutral-Point Voltage Balancing Methods of Series-Half-Bridge LLC Converter for Solid State Transformer
Cheng Lu · Wenfei Hu · Fred C. Lee · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年6月
随着碳化硅（SiC）器件的发展，基于固态变压器（SST）的电力传输架构在效率、功率密度及模块化方面优势显著。本文提出了一种用于模块化SST的三电平变换器单元，该单元由中点钳位（NPC）H桥组成，并重点研究了串联半桥LLC变换器中的中点电压平衡控制策略，以提升系统可靠性与性能。
解读: 该研究涉及的三电平拓扑与SiC器件应用，与阳光电源的PowerTitan及PowerStack储能系统中的PCS模块高度相关。随着储能系统向高压化、高功率密度方向演进，LLC谐振变换器在DC-DC环节的应用日益广泛。文章提出的中点电压平衡方法能够有效解决三电平拓扑在实际运行中的电容电压不平衡问题，提...
恒频V²控制的小信号分析与优化设计
Small-Signal Analysis and Optimal Design of Constant Frequency V² Control
Shuilin Tian · Fred C. Lee · Paolo Mattavelli · Yingyi Yan · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年3月
本文针对恒频V²控制（一种纹波基控制技术）缺乏明确设计方法的问题，深入研究了其小信号模型，并提出了相应的优化设计策略，旨在提升电力电子变换器的控制性能与稳定性。
解读: V²控制及其变体在电力电子变换器中具有响应速度快、无需复杂补偿网络的优势，广泛应用于阳光电源的组串式光伏逆变器及户用储能PCS中。该研究通过建立精确的小信号模型，解决了恒频V²控制在工程设计中的盲目性，有助于优化逆变器在动态负载下的瞬态响应与稳定性。建议研发团队将其应用于新一代高功率密度逆变器及微型...
一种带外部斜坡补偿的恒定导通时间电流模式三端开关模型
A Three-Terminal Switch Model of Constant On-Time Current Mode With External Ramp Compensation
Shuilin Tian · Fred Lee · Jian Li · Qiang Li 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年1月
本文针对微处理器电压调节器中广泛使用的多相恒定导通时间（COT）电流模式控制，研究了外部斜坡补偿对系统动态特性和稳定裕度的影响。通过建立三端开关模型，分析了斜坡补偿引入的动态效应，为优化COT控制器的稳定性设计提供了理论依据。
解读: 该研究涉及的COT控制及斜坡补偿技术，主要应用于高频、高功率密度的DC-DC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变流器（PCS）内部的辅助电源模块或低压侧DC-DC变换器的瞬态响应与稳定性。在PowerStack或PowerTitan等储能系统中，若涉及高频开关电源模块的精细...
一种基于部分抵消概念的新型高频磁芯损耗测量方法
New High-Frequency Core Loss Measurement Method With Partial Cancellation Concept
Dongbin Hou · Mingkai Mu · Fred C. Lee · Qiang Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年4月
磁芯损耗测量对于提升功率变换器效率及功率密度至关重要。本文提出了一种基于部分抵消概念的新型高频磁芯损耗测量方法，旨在解决高频条件下磁芯损耗测量精度不足的问题，通过抵消测试磁芯的无功电压，显著提升了测量准确性。
解读: 该研究直接服务于阳光电源高功率密度逆变器及储能PCS的磁性元件设计。随着PowerTitan及组串式逆变器向更高开关频率演进以减小体积，磁芯损耗的精确建模与测量成为优化效率的关键。该方法可应用于研发阶段的磁性元件选型与损耗评估，有助于提升产品在极端工况下的热管理水平，降低磁性元件温升，从而提升整机可...
基于混合电容电流斜坡补偿的数字恒定导通时间V2控制
Digital Constant On-Time V2 Control With Hybrid Capacitor Current Ramp Compensation
Pei-Hsin Liu · Yingyi Yan · Paolo Mattavelli · Fred C. Lee · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年10月
为结合V2控制方案的优势与数字实现的便利性，本文提出了一种具有混合电容电流斜坡补偿的数字V2控制方法。该方法融合了估计的输出电容电流斜坡与外部斜坡。由于电容电流能对负载变化做出即时响应，该方法在瞬态响应速度上优于传统方案。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线（组串式光伏逆变器及储能变流器PCS）具有重要价值。V2控制以其卓越的瞬态响应能力著称，通过数字化的混合斜坡补偿，可有效解决高频开关下的控制稳定性与动态性能平衡问题。在光伏逆变器中，该算法能提升系统在负载突变时的输出电压质量；在储能PCS中，则能显著改善在离网切换或负载阶...
高功率高频变换器中磁芯损耗尺寸效应的表征与抑制
Characterization and Mitigation of Dimensional Effects on Core Loss in High-Power High-Frequency Converters
Ahmed Nabih · Feng Jin · Rimon Gadelrab · Fred. C. Lee 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年11月
随着宽禁带器件的应用及开关频率向兆赫兹级迈进，LLC谐振变换器在效率与功率密度方面优势显著。本文针对高频化带来的磁性元件复杂化问题，深入研究了磁芯损耗的尺寸效应，旨在通过优化磁性元件设计，提升高功率密度变换器的整体性能与可靠性。
解读: 该研究对阳光电源的高功率密度组串式逆变器及户用储能系统（如PowerStack）具有重要参考价值。随着产品向更高功率密度演进，磁性元件在高频下的损耗优化是提升整机效率的关键。建议研发团队在设计高频磁性元件时，引入该文提出的尺寸效应分析模型，以优化磁芯选型与结构布局。此外，该技术可助力阳光电源在下一代...
V²控制Buck变换器的统一等效电路模型与优化设计
Unified Equivalent Circuit Model and Optimal Design of V² Controlled Buck Converters
Shuilin Tian · Fred C. Lee · Qiang Li · Yingyi Yan · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年2月
V²控制因实现简单、瞬态响应快，在负载点（POL）应用中广泛使用。该控制方案在采用大RC时间常数电容（如OSCON）时表现优异，但在使用陶瓷电容等小RC时间常数电容时易出现不稳定问题。本文提出了统一等效电路模型，并探讨了其优化设计方法。
解读: 该文献探讨的V²控制技术主要应用于低压大电流的POL（负载点）电源转换场景。对于阳光电源而言，该技术虽不直接涉及光伏逆变器或大型储能PCS的核心拓扑，但对于iSolarCloud智能运维平台配套的边缘计算设备、户用储能系统中的辅助电源模块（Auxiliary Power Supply）以及充电桩内部...
用于全向无线电能传输系统的LCCL-LC谐振变换器及其软开关实现
LCCL-LC Resonant Converter and Its Soft Switching Realization for Omnidirectional Wireless Power Transfer Systems
Junjie Feng · Qiang Li · Fred C. Lee · Minfan Fu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年4月
本文研究了全向无线电能传输（WPT）系统，因其比平面系统具有更高的灵活性。文章选用LCCL-LC谐振变换器拓扑，利用其电流源特性，并将系统频率提升至兆赫兹（MHz）级别以增加空间充电自由度。
解读: 该研究聚焦于兆赫兹高频谐振变换器及软开关技术，这对阳光电源的电动汽车充电桩业务具有前瞻性参考价值。随着无线充电技术的演进，高频化是提升功率密度和空间自由度的关键。虽然目前阳光电源以有线充电桩为主，但该拓扑的电流源特性及软开关设计方法，可为未来研发高效率、小型化的无线充电模块提供技术储备。建议关注其在...
基于反向耦合电感的高频高效GaN基交错CRM双向Buck/Boost变换器
High-Frequency High-Efficiency GaN-Based Interleaved CRM Bidirectional Buck/Boost Converter with Inverse Coupled Inductor
Xiucheng Huang · Fred C. Lee · Qiang Li · Weijing Du · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年6月
本文提出了一种基于GaN器件的高频高效交错临界电流模式（CRM）双向Buck/Boost变换器，并引入反向耦合电感。利用GaN器件低开关损耗和驱动损耗的特性，将开关频率提升至兆赫兹（MHz）范围，显著减小了无源元件的体积。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerStack、PowerTitan）及户用光伏逆变器具有重要参考价值。通过引入GaN器件与反向耦合电感技术，可显著提升DC-DC环节的功率密度，减小储能PCS的体积与重量，降低系统成本。建议研发团队关注该拓扑在兆赫兹高频化应用中的电磁兼容（EMC）设计及散热管理...
基于电流模式控制等效电路模型的V2控制小信号分析
Small Signal Analysis of V2 Control Using Equivalent Circuit Model of Current Mode Controls
Yingyi Yan · Fred Lee · Paolo Mattavelli · Shuilin Tian · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年1月
本文针对V2控制模式，通过分离电流反馈与电容电压反馈，提出了一种适用于ESR主导型输出电容的等效电路模型。该模型基于电流模式控制的统一等效电路，旨在精确分析V2控制在电力电子变换器中的小信号特性，为优化系统动态响应提供理论支撑。
解读: V2控制技术在快速瞬态响应和简化补偿网络方面具有优势，对阳光电源的户用光伏逆变器、充电桩及小型储能变流器（PCS）的控制策略优化具有重要参考价值。通过该等效电路模型，研发团队可更精准地设计闭环控制参数，提升产品在负载突变下的电压稳定性与动态性能。建议将此分析方法应用于下一代高功率密度变换器的控制算法...
基于临界导通模式的三相光伏逆变器软开关调制技术
Critical-Conduction-Mode-Based Soft-Switching Modulation for Three-Phase PV Inverters With Reactive Power Transfer Capability
Zhengrong Huang · Qiang Li · Fred C. Lee · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年6月
本文提出了一种改进的基于临界导通模式（CrM）的软开关调制技术，适用于三相光伏逆变器。该技术不仅在单位功率因数下有效，还能在非单位功率因数（如0.8滞后）条件下显著降低开关损耗，提升逆变器在高功率密度设计下的效率表现。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器（如SG系列）及集中式逆变器产品线具有重要参考价值。随着光伏电站对无功补偿和电网支撑能力要求的提高，逆变器常需在非单位功率因数下运行。该软开关调制技术能有效降低开关损耗，有助于提升逆变器在宽功率因数范围内的整机效率，从而减小散热器体积，提升功率密度。建议研发团队评估该调...
一种用于兆赫兹运行的高压共源共栅氮化镓器件新封装
A New Package of High-Voltage Cascode Gallium Nitride Device for Megahertz Operation
Wenli Zhang · Xiucheng Huang · Zhengyang Liu · Fred C. Lee 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年2月
相比硅基器件，横向氮化镓（GaN）高电子迁移率晶体管（HEMT）具备高电流密度、高开关速度和低导通电阻等优势，是实现高频、高效功率转换的理想选择。本文针对GaN HEMT在高频运行下的封装技术进行了研究，旨在解决高频开关带来的寄生参数影响，提升功率密度。
解读: 该技术对阳光电源的户用光伏逆变器及小型化充电桩产品线具有重要战略意义。随着电力电子技术向高频化、高功率密度方向演进，GaN器件的应用能显著减小磁性元件体积，提升整机效率。建议研发团队关注该新型封装技术在兆赫兹级开关频率下的热管理与电磁兼容性能，将其引入下一代轻量化户用逆变器或便携式储能产品的研发中，...
临界导通模式高频单相无变压器光伏逆变器的分析与控制
Analysis and Control of Critical Conduction Mode High-Frequency Single-Phase Transformerless PV Inverter
Gibong Son · Zhengrong Huang · Qiang Li · Fred C. Lee · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年11月
本文提出了一种用于户用光伏系统的临界导通模式（CRM）单相无变压器全桥逆变器。该拓扑在双极性模式下实现了全周期零电压开关（ZVS），支持数百kHz的高开关频率，从而在保持高效率的同时显著提升了功率密度。
解读: 该技术对阳光电源户用光伏逆变器产品线具有重要参考价值。通过采用CRM模式和ZVS技术，可以进一步减小户用逆变器的磁性元件体积，提升整机功率密度，符合当前户用产品向轻量化、小型化发展的趋势。建议研发团队评估该拓扑在宽禁带半导体（如GaN/SiC）应用下的损耗表现，探索其在下一代高频户用机型中的应用潜力...
交错多相三电平DC-DC变换器中的耦合电感研究
Coupled Inductors in Interleaved Multiphase Three-Level DC–DC Converter for High-Power Applications
Sizhao Lu · Mingkai Mu · Yang Jiao · Fred C. Lee 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年1月
本文研究并评估了交错多相三电平DC-DC变换器中的耦合电感（CI）技术。分析指出，在多相三电平变换器中，若使用非耦合电感，交错运行会增加电感电流纹波。文章探讨了通过耦合电感技术优化电流纹波、输出电流纹波及共模电压的方案，旨在提升高功率变换器的性能。
解读: 该研究对于阳光电源的高功率光伏逆变器及储能变流器（PCS）具有重要参考价值。在PowerTitan等大功率储能系统及大型集中式光伏逆变器中，采用三电平拓扑是提升效率和功率密度的关键。通过引入耦合电感技术，可以有效抑制多相交错并联带来的电流纹波问题，减小磁性元件体积，从而优化系统整体的功率密度与热管理...
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