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多单元功率变换器的增强型单周期控制
Enhanced One-Cycle Control for Multicell Power Converters
Guidong Zhang · Siyuan Zou · Samson Shenglong Yu · Si-Zhe Chen 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年8月
本文提出了一种用于高增益多单元变换器的增强型单周期控制（EOCC）策略。该方法解决了传统单周期控制在负载扰动下鲁棒性差及难以应用于多单元拓扑的问题，在有效抑制输入扰动的同时，提升了系统的动态响应性能与控制精度。
解读: 该研究提出的EOCC策略在多电平及多单元变换器拓扑中具有显著的控制优势，与阳光电源的PowerTitan系列液冷储能系统及大功率组串式逆变器高度契合。随着光伏与储能系统向高压、高功率密度方向发展，多电平拓扑应用日益广泛。该控制算法能有效提升系统在复杂电网环境下的抗干扰能力和动态响应速度，建议研发团队...
一种具有连续输入和输出电流的单开关二次型Buck-Boost变换器
A Single-Switch Quadratic Buck–Boost Converter With Continuous Input Port Current and Continuous Output Port Current
Neng Zhang · Guidong Zhang · Khay Wai See · Bo Zhang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年5月
本文提出了一种新型单开关二次型Buck-Boost变换器。与传统Buck-Boost变换器相比，该拓扑在相同占空比下能实现更宽的电压增益范围，且具备输入和输出电流连续的优势，有效降低了电流纹波，提升了系统效率与电能质量。
解读: 该拓扑结构通过单开关实现二次型电压增益，且具备输入输出电流连续的特性，非常契合阳光电源户用光伏逆变器及小型储能PCS（如ST系列）对高功率密度和低纹波的需求。在户用光伏系统中，该电路可有效提升MPPT跟踪范围，减少对前端滤波电感的需求，从而降低系统体积与成本。建议研发团队评估其在低功率等级DC-DC...
具有降低元件电流的多单元高增益变换器的独特模块化结构
Unique Modular Structure of Multicell High-Boost Converters With Reduced Component Currents
Guidong Zhang · Zhiyang Wang · Herbert Ho-Ching Iu · Si-Zhe Chen 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年9月
本文针对传统开关电感技术在实现超高升压比时导致的元件电流过大、成本高、效率及稳定性低的问题，提出了一种改进的多单元高增益变换器结构。该结构通过独特的模块化设计有效降低了元件电流应力，提升了变换器的整体效率与可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的组串式光伏逆变器及储能PCS产品线具有重要参考价值。在光伏应用中，高增益DC-DC变换器是实现高压直流母线、提升系统效率的关键。该模块化结构通过降低元件电流应力，有助于减小电感和功率器件的体积与损耗，从而提升逆变器功率密度。建议研发团队评估该拓扑在PowerTitan等储能系统直流...
一种基于图论的电力变换器拓扑简化方法
A Graph-Modeling Approach to Topology Simplification in Power Converters
Guidong Zhang · Yukai Liao · Samson Shenglong Yu · Yun Zhang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年7月
本文提出了一种基于图论的电力变换器拓扑简化方法（TSM），旨在优化变换器设计。通过建立有向图模型并推导出变换器邻接矩阵（CAM），结合电力电子电路的电气特性，制定了电路简化规则，为新型变换器拓扑的开发与优化提供了理论支持。
解读: 该研究提出的拓扑简化方法对于阳光电源的产品研发具有重要价值。在组串式光伏逆变器和PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）的开发中，通过图论方法进行拓扑简化，有助于在保证功率密度和转换效率的前提下，减少元器件数量，降低系统复杂度和故障率。此外，该方法可辅助研发团队快速评估新型多电...
考虑寄生参数的DCM Boost变换器潜电路现象研究
Sneak Circuit Phenomena in a DCM Boost Converter Considering Parasitic Parameters
Min Li · Bo Zhang · Dongyuan Qiu · Guidong Zhang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年5月
本文研究了功率变换器中常被忽视的潜电路现象。研究发现，在断续导通模式（DCM）下，Boost变换器中的寄生参数会诱发潜电路现象，进而导致系统运行异常。本文旨在识别并分析此类现象，为提升变换器运行可靠性提供理论依据。
解读: 该研究对阳光电源的组串式逆变器及户用光伏产品线具有重要参考价值。Boost升压电路是光伏逆变器前端MPPT控制的核心拓扑，在高功率密度设计中，PCB布局及功率器件寄生参数的影响日益显著。潜电路现象可能导致开关管电压应力异常或误导通，从而影响产品长期运行的可靠性。建议研发团队在设计阶段引入寄生参数敏感...
一种具有高电压增益的阻抗网络升压变换器
An Impedance Network Boost Converter With a High-Voltage Gain
Guidong Zhang · Herbert Ho-Ching Iu · Bo Zhang · Zhong Li 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年9月
本文提出了一种新型阻抗网络直流-直流升压变换器。与传统升压变换器相比，该拓扑在较低占空比（小于33%）下即可实现更高的电压增益，且减少了二极管使用数量，有效避免了电感饱和引起的系统不稳定问题，解决了传统变换器在高增益下需大占空比工作的局限。
解读: 该拓扑在光伏逆变器（尤其是组串式逆变器）和储能系统（PCS）的DC-DC升压环节具有应用潜力。阳光电源的组串式逆变器和PowerStack/PowerTitan储能系统常需处理宽电压范围输入，该拓扑通过低占空比实现高增益，有助于降低开关管的电压应力，提升整体转换效率并减小磁性元器件体积。建议研发团队...
一种用于高升压变换器的通用附加电压泵升方案
A Generalized Additional Voltage Pumping Solution for High-Step-Up Converters
Guidong Zhang · Zhiyang Wang · Samson Shenglong Yu · Si-Zhe Chen 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年7月
本文提出了一种针对高升压变换器的通用附加电压泵升方案（GAVPS）。该方案通过在传统高升压拓扑中仅增加一个二极管和一个电容，即可实现额外的电压泵升效果。该方法具有通用性，可广泛应用于多种高升压变换器架构，有效提升转换效率与升压比。
解读: 该研究提出的通用电压泵升方案对于阳光电源的组串式光伏逆变器（如SG系列）及户用光伏逆变器具有重要的参考价值。在光伏应用中，随着组件电压的提升，高升压DC-DC级的设计直接影响整机效率和功率密度。该方案通过极简的器件增加实现高增益，有助于优化逆变器前级电路的体积与成本，提升产品在复杂光照条件下的转换效...
一种具有减小输入电流纹波的Δ-Y混合阻抗网络升压变换器
A Δ-Y Hybrid Impedance Network Boost Converter With Reduced Input Current Ripple
Neng Zhang · Guidong Zhang · Khay Wai See · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年4月
本文提出了一种基于Δ-Y混合阻抗网络的升压变换器，旨在降低输入电流纹波。与传统升压变换器（TBC）及现有侧重于提升电压转换比的阻抗网络变换器不同，该拓扑通过优化阻抗网络结构，显著改善了变换器的输入端口性能。
解读: 该技术通过优化阻抗网络降低输入电流纹波，对阳光电源的组串式逆变器（String Inverters）具有重要参考价值。在光伏应用中，较低的输入电流纹波有助于延长直流侧电容寿命，减少对光伏组件的应力，从而提升系统整体可靠性。此外，该拓扑在提升电压增益方面的潜力，可应用于高压组串式逆变器设计，以适应更宽...
四种新型嵌入式Z源DC-DC变换器
Four Novel Embedded Z-Source DC–DC Converters
Guidong Zhang · Ziyang Wu · Shenglong Yu · Hieu Trinh 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年1月
本文提出了一系列改进型Z源DC-DC变换器，旨在通过两个命题实现更高的电压增益和功率密度。命题1开发了两种改进的正/负连接Z源变换器（IPZSC和INZSC），在保持与现有电压泵升Z源变换器相同组件数量的前提下，提升了性能。
解读: 该研究提出的高增益Z源拓扑对阳光电源的组串式光伏逆变器及储能PCS产品线具有参考价值。在光伏应用中，高增益变换器可有效应对低电压光伏组件的升压需求，减少级联级数，从而提升整体功率密度并降低损耗。在储能领域，该拓扑可优化电池侧与直流母线间的DC-DC变换效率，特别适用于PowerTitan等大功率储能...
功率变换器中eGaN HEMT的开关瞬态建模
Switching Transition Modeling of eGaN HEMT in Power Converters
Guidong Zhang · Yuanhang He · Samson Shenglong Yu · Yun Zhang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年4月
驱动电阻的选择对功率变换器设计至关重要，不当的电阻值会导致效率降低及过压、误导通等异常行为。本文提出了一种针对DC-DC变换器中开关管的精确开关瞬态建模方法，旨在指导工程师进行驱动电路设计，优化开关性能。
解读: 随着阳光电源在户用光伏逆变器及小型化储能产品中对功率密度要求的不断提升，宽禁带半导体（GaN）的应用成为技术演进的关键。该文献提出的开关瞬态建模方法，能够有效解决GaN器件在高频开关下的电压尖峰与误导通问题，对优化阳光电源户用逆变器及微型逆变器的驱动电路设计具有直接指导意义。建议研发团队在下一代高频...
升压变换器中用非电解电容替代电解电容的系统性方法
Replacing All ECs With NECs in Step-Up Converters—A Systematic Approach
Guidong Zhang · Weichen Chen · Samson S. Yu · Abdelali El Aroudi 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年1月
本文提出了一种在升压变换器中用非电解电容（NEC）替代长寿命、大尺寸电解电容（EC）的通用方法。该方法在不影响变换器输出特性的前提下，通过系统性替换，有效延长了设备寿命并减小了体积。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线具有极高的应用价值。在组串式光伏逆变器和PowerStack/PowerTitan储能系统中，电解电容往往是限制整机寿命的短板，且体积较大。通过该方法引入薄膜电容或陶瓷电容等非电解电容，可显著提升逆变器和PCS在高温、高湿等严苛环境下的长期可靠性，并进一步优化功率密度，降...
基于等效小参数建模的最优移相调制在非对称并联多模块DC-DC变换器纹波抑制中的应用
Optimized Phase-shift Tuning via Equivalent Small Parameter Modeling for Ripple Reduction in Asymmetric Parallel Multi-Module DC-DC Converters
Xiuyun Zhang · Guidong Zhang · Samson S. Yu · Zhenyu Yi · IET Power Electronics · 2025年3月 · Vol.18
采用等效小参数法（ESPM）建立升降压及升压型并联变换器输出电压纹波模型，并通过该调制方法确定最优移相角以最小化纹波。同时，引入三环路均流控制策略，有效实现模块间电流均衡，进一步提升系统的整体纹波抑制能力，适用于非对称并联多模块DC-DC变换器的高性能控制。
解读: 该等效小参数建模与最优移相调制技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。在多模块并联DC-DC变换器架构中，该方法可精确建模输出纹波并优化移相角，结合三环路均流控制策略，能有效降低母线电压纹波、提升模块间电流均衡性能。这对阳光电源储能系统的双向DC-DC变换...
非反相同步Buck-Boost变换器死区消除策略的系统性推导
Systematic Derivation of Dead-Zone Elimination Strategies for the Noninverting Synchronous Buck–Boost Converter
Neng Zhang · Guidong Zhang · Khay Wai See · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年4月
非反相同步Buck-Boost变换器在升降压模式切换时存在死区问题，导致性能下降。本文通过分析变换器在模式转换过程中的工作机理，系统推导了消除死区的控制策略，旨在提升变换器在全工作范围内的转换效率与动态响应性能。
解读: 该研究直接关联阳光电源的核心储能变流器（PCS）及光伏优化器技术。在PowerTitan和PowerStack等储能系统中，双向DC-DC变换器是实现电池侧与直流母线高效能量转换的关键。Buck-Boost拓扑在电池电压波动范围较大时应用广泛，死区消除策略能有效降低模式切换时的电流纹波和开关损耗，提...
新型光子功率变换器：理论与实验验证
New Photonic Power Converters: Theories and Experimental Verification
Guidong Zhang · Zaoming Huang · Xiaoyang Ma · Samson Shenglong Yu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
光子功率变换器（PPC）是一种利用光子作为能量传输介质的新型DC-DC变换器。为拓展其应用范围，本研究提出了AC-DC、AC-AC及DC-AC型PPC，通过结合LED与光伏材料特性，实现了更广泛的功率变换功能。
解读: 该技术处于电力电子变换的前沿探索阶段，利用光子作为能量传输介质，具有电气隔离性能好、抗电磁干扰等潜在优势。目前阳光电源的核心业务（如组串式/集中式逆变器、PowerTitan储能系统）仍基于成熟的电力电子功率器件（SiC/IGBT）。光子功率变换器在短期内难以替代现有的高功率密度电力电子拓扑，但其在...
一种用于直流配电网的具有双向故障处理和高效能量转换的多模块隔离式DC/DC变换器
A Multiple Modular Isolated DC/DC Converter With Bidirectional Fault Handling and Efficient Energy Conversion for DC Distribution Network
Yu Wang · Si-Zhe Chen · Yizhen Wang · Lin Zhu 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年11月
本文提出了一种基于混合双有源桥（HDAB）的多模块隔离式双向DC/DC变换器方案，旨在解决中高压直流配电网中的电压转换、电气隔离及双向功率传输问题。该方案通过模块化设计提升了系统的可靠性与故障处理能力，并优化了能量转换效率。
解读: 该技术方案与阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及中高压直流侧并网技术高度契合。HDAB拓扑及其模块化设计能够显著提升储能变流器（PCS）在直流耦合系统中的功率密度与转换效率。对于阳光电源而言，该研究提出的故障处理机制可增强PCS在复杂电网环境下的保护能力，建议研发团队...
功率变换器分析与设计的阻抗增强与削弱网络
Impedance Strengthening and Weakening Networks for Power Converter Analysis and Design
Guidong Zhang · Haodong Chen · Samson S. Yu · Chi K. Tse · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年9月
本文提出了阻抗增强与削弱（ISW）网络概念，用于描述功率变换器的工作机制，并推导出一套广义的阻抗设计原则。阻抗增强指负载阻抗高于输入等效阻抗，从而实现电压增益；反之则为阻抗削弱。该方法为变换器建模与稳定性分析提供了新视角。
解读: 该研究提出的ISW网络概念对阳光电源的核心业务具有重要指导意义。在光伏逆变器（如SG系列组串式逆变器）和储能变流器（如PowerTitan/PowerStack）的开发中，面对日益复杂的弱电网环境，基于阻抗的稳定性分析是防止并网振荡的关键。通过应用ISW设计原则，研发团队可以更直观地优化变换器输出阻...
基于切换线性系统理论的高阶DC-DC变换器可控性分析与验证
Controllability Analysis and Verification for High-Order DC–DC Converters Using Switched Linear Systems Theory
Guidong Zhang · Peiwei Zheng · Shenglong Yu · Hieu Trinh 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年8月
针对光伏及燃料电池等低压直流源，本文探讨了多级或单级高升压DC-DC变换器的应用。研究利用切换线性系统理论，对高阶DC-DC变换器的可控性进行了深入分析与验证，旨在优化变换器设计，提升系统在宽电压范围下的升压效率与控制性能。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心业务。在高阶DC-DC变换器领域，该理论分析对于优化组串式逆变器（如SG系列）的升压电路设计具有重要指导意义，有助于提升光伏组件在复杂工况下的MPPT效率。同时，该方法论可应用于PowerTitan等储能系统的双向DC-DC模块设计，通过精确的可控性分析，提升PCS在充...
基于切换仿射系统的交错并联VRM均流控制：面向计算芯片供电的Lyapunov-LMI方法
Switched Affine System-Based Current Sharing Control in Interleaved VRM: A Lyapunov-LMI Approach for Compute Chip Power Delivery
Xiaokai Su · Wei Hu · Yuefeng Zeng · Guidong Zhang 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月
为满足计算芯片对大电流供电的需求，交错并联Buck变换器因其高输出电流能力、低输出纹波和高效率成为电压调节模块（VRM）的核心结构。然而，其性能高度依赖稳态与动态条件下的均流能力。现有均流控制策略在面对计算芯片类负载的供电场景时，存在性能不足与稳定性问题。本文提出一种基于切换仿射系统模型的均流控制策略，通过频率自适应的动态相间补偿实现电压与电流的解耦调节。结合Lyapunov稳定性理论，采用线性矩阵不等式（LMI）方法设计控制器，并严格证明系统全局稳定性。仿真与实验结果表明，该策略显著提升了动态...
解读: 该交错并联均流控制技术对阳光电源储能与功率变换产品具有重要应用价值。在ST系列储能变流器中，多相并联Buck/Boost拓扑广泛用于DC-DC变换环节，该研究提出的切换仿射系统建模与Lyapunov-LMI控制器设计方法可显著提升相间均流精度和动态响应速度，降低电流不平衡导致的热应力与器件老化。在S...