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排序:
控制与算法 DC-DC变换器 PWM控制 储能变流器PCS ★ 4.0

数字控制Buck变换器的高分辨率电感电流估计算法

High-Resolution Inductor Current Estimation Algorithm for Digital Controlled Buck Converter

Lingyun Li · Shen Xu · Haiqing Zhang · Haoran Cui 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年6月

随着电压调节模块对快速瞬态响应的需求增加,电流模式控制被广泛应用,这要求精确的电感电流反馈。然而,数字控制中的电流采样面临采样电路复杂、噪声干扰大及成本增加等挑战。本文提出了一种高分辨率电感电流估计算法,旨在优化数字控制系统的性能,降低硬件采样成本并提升控制带宽。

解读: 该算法在数字控制领域具有重要价值,直接契合阳光电源在光伏逆变器(如组串式逆变器中的DC-DC级)及储能系统(如PowerStack/PowerTitan中的双向DC-DC变换器)的研发需求。通过高分辨率的电流估计替代部分硬件采样,不仅能降低复杂采样电路带来的成本和噪声干扰,还能显著提升控制环路的带宽...

拓扑与电路 PWM控制 空间矢量调制SVPWM 三相逆变器 ★ 4.0

基于零矢量重构的SVPWM技术用于高频链三相AC-DC变换器的ZVZCS与电压尖峰抑制

Zero-Vector-Reconfiguration Based SVPWM Technique for ZVZCS and Voltage Spike Suppression High-Frequency Link Three-Phase AC-DC Converter

Haoran Sun · Tao Zhang · Jiahui Jiang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年5月

针对车网互动(V2G)技术中高性能AC-DC变换器的挑战,本文提出了一种基于零矢量重构的SVPWM技术。该方法应用于高频链三相AC-DC变换器,通过重构零矢量实现了整流与逆变侧的软开关(ZVZCS)及软换流,有效抑制了电压尖峰,提升了变换效率与功率密度。

解读: 该技术对阳光电源的电动汽车充电桩及储能变流器(PCS)产品线具有重要参考价值。在高频链拓扑中实现ZVZCS软开关,能显著降低开关损耗,提升充电桩的功率密度和效率,满足V2G应用对双向能量变换的高性能要求。同时,电压尖峰抑制技术有助于提升功率器件的可靠性,减少EMI滤波器的体积。建议研发团队评估该调制...

拓扑与电路 DC-DC变换器 双向DC-DC ★ 3.0

一种用于48V数据中心应用的矩阵自耦变压器开关电容变换器

A High Conversion Ratio Matrix Autotransformer Switched-Capacitor Converter for 48 V Datacenter Application

Maohang Qiu · Zhongshu Sun · Xiaoyan Liu · Kevin Hobbs 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月

本文提出了一种矩阵自耦变压器开关电容直流-直流变换器(MASC),旨在实现数据中心48V至3.2V的高降压比转换。该拓扑类似于集成电感的串联电容Buck变换器,通过谐振模式运行实现零电压开关(ZVS),有效降低了开关损耗,提升了变换效率。

解读: 该技术主要针对数据中心高降压比DC-DC转换,与阳光电源目前的储能系统(PowerTitan/PowerStack)及组串式逆变器中的功率变换模块存在技术重叠。虽然阳光电源核心业务集中在光储领域,但随着公司向数据中心供电解决方案及工商业储能扩展,该高效率谐振变换拓扑可为未来高功率密度电源模块的研发提...

储能系统技术 DC-DC变换器 ★ 5.0

用于1600V电动卡车和电动飞机动力系统的500-kW谐振开关电容变换器

500-kW Resonant Switched-Capacitor Converter for 1600-V Electric Trucks and Electric Aircraft Powertrain Application

Xiaoyan Liu · Maohang Qiu · Kevin Hobbs · Ahmed Dahneem 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年1月

混合动力/电池驱动的电动卡车或飞机因可消除温室气体及有害气体排放而备受关注。兆瓦级电驱动系统中,1600-V电压平台相比传统400-V或800-V系统可减轻线缆重量并提升充电速度,更具优势。本文提出并研制了一款适用于该场景的500-kW三相交错谐振开关电容DC-DC变换器,详细分析了其工作原理及功率损耗,包括MOSFET、无源器件和母排损耗。提出了一种高效的高功率测试方法,并在额定工况下验证了样机性能。仿真与实验结果表明,该原型机峰值效率达99.1%,满载500-kW时效率为98.7%。

解读: 该500-kW谐振开关电容变换器技术对阳光电源充电桩及储能产品线具有重要应用价值。其98.7%满载效率和1600V高压平台设计可直接应用于大功率充电桩产品,减少线缆损耗并提升充电速度。三相交错谐振拓扑及详细的损耗分析方法(含MOSFET、无源器件、母排损耗)可优化ST系列储能变流器的DC-DC变换环...

光伏发电技术 多物理场耦合 ★ 5.0

太阳能电池中的热液耦合用于完全被动按需水与电联产

Thermohydraulic coupling in solar cells for fully passive on-demand water and electricity generation

Xiaomei Yuan · Yuan Chang · Jiahui Ma · Jingrui Lan 等6人 · Energy Conversion and Management · 2025年11月 · Vol.344

摘要 光伏(PV)电池的实际应用仍受限于因工作温度升高导致的效率衰减。传统的光伏冷却系统在有效回收废热和实现水再生方面同时取得进展面临巨大挑战。本研究提出了一种将太阳能电池与蒸发冷却方法进行热液耦合集成的设计,实现了完全被动、按需的水与电联产。在该系统中,水通过毛细作用被输送至太阳能电池背面,吸收废热后蒸发以实现冷却效果。所产生的蒸汽在超疏水冷凝器表面冷凝成液滴,并滑落至收集瓶中。通过调节供水高度,该系统可在两种目标输出模式之间切换,即电力优先模式和产水优先模式。在1.0太阳光照强度下,电力优先...

解读: 该热液耦合光伏冷却技术对阳光电源SG系列逆变器及分布式光伏系统具有重要启示。通过被动式蒸发冷却降低组件温度25.3°C、提升转换效率12%的方案,可与我司MPPT优化算法协同,在高温地区显著提升系统发电量。该多物理场耦合思路可应用于漂浮式光伏电站的热管理设计,结合iSolarCloud平台实现温度-...

功率器件技术 GaN器件 宽禁带半导体 可靠性分析 ★ 4.0

具有增强dVSW/dt抗噪能力、负VSW耐受性及开通dVSW/dt可控性的单片GaN功率集成电路

A Monolithic GaN Power IC With Enhanced dVSW/dt Noise Immunity, Negative VSW Tolerance and Turn-On dVSW/dt Control

Yifei Zheng · Haoran Wang · Boyu Li · Weimin Yuan 等11人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年9月 · Vol.14

本文提出一种单片GaN半桥功率IC可靠性增强方案,包括片上地分离设计、抗dVSW/dt噪声的鲁棒电平移位器及可调驱动强度栅极驱动器。实测验证其在130 V/ns dVSW/dt下无误触发,延迟<10.4 ns,支持−15 V负压耐受。

解读: 该GaN功率IC技术可显著提升阳光电源组串式逆变器和ST系列储能变流器(PCS)的开关可靠性与功率密度。尤其适用于高频化、高效率场景(如PowerTitan液冷储能系统中的紧凑型PCS模块),有助于降低EMI、抑制寄生振荡,延长GaN器件寿命。建议在下一代1500V组串式逆变器及双向储能PCS中开展...

储能系统技术 储能系统 三电平 模型预测控制MPC ★ 5.0

基于超螺旋积分滑模观测器的无模型预测电流控制在ANPC逆变器驱动PMSM中的应用

Model-Free Predictive Current Control for PMSM Driven by ANPC Inverter with Super-Twisting Integral Sliding Mode Observer

Zibo Sun · Hongzhi Yang · Haoran Wang · Yipei Wang 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年9月

针对由有源中点钳位(ANPC)三电平逆变器驱动的永磁同步电机(PMSM)因参数失配导致控制精度下降的问题,提出一种基于超螺旋积分滑模观测器的无模型预测电流控制策略(MFPCC-STISMO)。构建与参数无关的一阶超局部模型替代传统PMSM数学模型,并设计具有积分滑模面的STISMO以估计集总扰动,抑制参数失配对控制性能的影响。同时,为避免传统三电平模型预测电流控制中中点电压平衡依赖权重因子的问题,提出一种无需权重因子的平衡策略,通过合理分配正负小矢量作用时间,利用其产生幅值相等、方向相反的中点电...

解读: 该MFPCC-STISMO技术对阳光电源ST系列储能变流器和新能源汽车驱动系统具有重要应用价值。其无模型预测控制策略可有效解决ANPC三电平拓扑中因温度漂移、老化导致的参数失配问题,提升PowerTitan储能系统在宽工况下的电流控制精度。超螺旋滑模观测器的强抗扰特性可增强储能变流器在电网扰动下的鲁...

储能系统技术 储能系统 多物理场耦合 ★ 5.0

理解翻转场效应晶体管

Flip FET, FFET)中的静电耦合及其应对策略

Jiacheng Sun · Haoran Lu · Yu Liu · Wanyue Peng 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年1月

翻转场效应晶体管(FFET)是一种新型自对准双面堆叠晶体管结构,但其垂直堆叠特性导致前后器件间存在静电耦合。本文通过TCAD仿真从器件和电路层面系统研究了该耦合效应。结果显示,阈值电压偏移可达135 mV,亚阈值摆幅退化达235 mV/dec,反相器延迟变化高达4.41%,严重影响电路性能。为此,提出一种中间介质隔离(MDI)技术,可有效屏蔽跨侧电场,显著抑制耦合效应。结合Pi栅、Ω栅和全环绕栅等栅结构优化,阈值电压偏移可低至0.12 mV,为FFET的实用化奠定基础。

解读: 该FFET静电耦合抑制技术对阳光电源功率器件设计具有重要借鉴价值。文中提出的中间介质隔离(MDI)技术与多物理场耦合抑制策略,可直接应用于SiC/GaN功率模块的三维集成封装设计,有效解决ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器中功率器件垂直堆叠时的寄生耦合问题。通过优化栅极结构和介质隔离层设计,可将...