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具有再生缓冲电路的陡增益双向变换器
Steep-Gain Bidirectional Converter With a Regenerative Snubber
Jia Yao · Alexander Abramovitz · Keyue Ma Smedley · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年12月
本文提出了一种基于SEPIC衍生的双向DC-DC变换器。该拓扑结合了抽头电感和电荷泵技术,实现了高电压转换比,并利用有源无损再生缓冲电路实现了软开关,从而提升了转换效率。文中详细介绍了其工作原理、稳态分析,并给出了400W、48V实验平台的验证结果。
解读: 该技术在高增益双向DC-DC变换领域的突破,对阳光电源的储能系统(如PowerTitan、PowerStack)及户用储能PCS产品线具有重要参考价值。在电池电压与直流母线电压差异较大的应用场景中,该拓扑的高增益特性可有效简化系统设计,减少级联级数,提升系统整体效率。再生缓冲电路带来的软开关特性有助...
开关电感升压变换器的小信号模型
Small-Signal Model of Switched Inductor Boost Converter
Jia Yao · Kaisheng Zheng · A. Abramovitz · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年5月
本文探讨了开关电感升压(SIB)变换器与抽头电感升压(TIB)变换器之间的等效性,推导了其等效条件。研究表明,SIB变换器的动态模型可视为TIB变换器模型的一种特殊情况。作者利用抽头电感开关流图法推导了该模型,为变换器的控制设计提供了理论基础。
解读: 该研究涉及高增益DC-DC变换拓扑的建模与控制,对阳光电源的组串式光伏逆变器及储能变流器(PCS)产品线具有重要参考价值。在光伏应用中,高增益变换器有助于提升组件接入的灵活性;在储能系统中,优化DC-DC级的小信号模型能显著提升系统在宽电压范围下的动态响应速度和环路稳定性。建议研发团队关注该拓扑在提...
考虑漏感效应的抽头电感变换器统一建模方法
A Unified Modeling Approach to Tapped Inductor Converters Accounting for the Leakage Inductance Effects
Jia Yao · Kewei Li · Kaisheng Zheng · Alexander Abramovitz · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年11月
本文提出了一种针对抽头电感变换器的统一建模方法。该模型充分考虑了耦合磁结构固有的漏感及其相关的缓冲电路效应,并将其纳入非理想抽头电感开关模型中。该方法通过等效子图形式,能够有效建模大多数抽头电感变换器拓扑,为电力电子变换器的精确设计与分析提供了理论支撑。
解读: 抽头电感技术在提升光伏逆变器和储能PCS的升压比及效率方面具有重要应用价值。阳光电源的组串式逆变器及PowerStack/PowerTitan系列储能系统,在处理高功率密度变换时,磁性元件的漏感往往导致电压尖峰和损耗。该建模方法有助于研发团队在设计阶段更精准地评估漏感对开关应力的影响,优化缓冲电路设...
一种具有超低寄生电感的DPC氮化镓功率模块柔性PCB设计
A Flexible-PCB on DPC GaN Power Module With Ultralow Parasitic Inductance
Hang Kong · Lixin Jia · Laili Wang · Yilong Yao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
氮化镓(GaN)器件凭借高开关速度和低导通电阻,推动了电力电子变换器向高频高功率密度发展。然而,封装寄生参数限制了其开关性能。本文提出了一种基于直接覆铜陶瓷(DPC)基板和柔性PCB的GaN功率模块封装方案,通过优化电路布局有效降低了寄生电感,从而充分发挥GaN器件的高频优势。
解读: 该技术对阳光电源的高功率密度产品线具有重要价值。随着光伏逆变器和储能PCS向高频化、小型化演进,GaN器件的应用已成为提升功率密度的关键。该封装方案通过降低寄生电感,有助于解决高频开关下的电压尖峰和EMI问题,特别适用于阳光电源的户用光伏逆变器及小型化储能变流器(如PowerStack系列)。建议研...
电荷泵辅助高升压抽头电感SEPIC变换器及“无电感”再生缓冲电路分析与设计
Analysis and Design of Charge Pump-Assisted High Step-Up Tapped Inductor SEPIC Converter With an “Inductorless” Regenerative Snubber
Jia Yao · Alexander Abramovitz · Keyue Ma Smedley · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年10月
本文提出了一种适用于新能源发电的SEPIC衍生变换器。该拓扑结合了抽头电感和电荷泵技术,实现了高升压增益,并利用无源再生缓冲电路提升了效率。相比同类方案,该变换器具备输入电流连续的优势,有利于光伏组件的能量捕获与系统稳定性。
解读: 该拓扑的高升压特性和连续输入电流特性,对阳光电源的组串式逆变器(String Inverter)及户用光伏系统具有重要参考价值。在光伏组件电压范围较宽或需要更高功率密度的应用场景下,该变换器能有效减少对多级升压的需求,降低损耗并提升系统效率。建议研发团队评估该“无电感”再生缓冲电路在小功率组串式逆变...
基于TIS-SFG方法的常规或抽头电感PWM变换器统一建模
Unified Modeling of PWM Converters With Regular or Tapped Inductors Using TIS-SFG Approach
Alexander Abramovitz · Jia Yao · Keyue Smedley · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年2月
本文重新探讨了开关流图(SFG)技术,提出了一种适用于连续导通模式下常规及抽头电感变换器中三端开关的通用统一等效SFG模型。该模型可应用于大多数PWM拓扑,简化了给定变换器完整流图的构建过程,为电力电子系统的建模与分析提供了高效工具。
解读: 该研究提出的统一建模方法对于阳光电源的核心产品线(如组串式光伏逆变器、PowerTitan/PowerStack储能变流器)具有极高的工程价值。在研发阶段,利用TIS-SFG方法可以快速构建复杂拓扑(尤其是涉及抽头电感以提升升压比的DC-DC级)的数学模型,从而精确分析系统的小信号特性与稳定性。这有...
一种用于多端高压直流动态仿真平台且具备短路耐受能力的DAB直流变压器
A DAB-Based DC Transformer for Multiterminal HVdc Dynamic Simulation Platform With Short Circuit Tolerance
Deshang Sha · Xiangshuai Jia · Haipeng Yao · Dong Liu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年2月
本文提出了一种用于动态仿真平台的多绕组双有源桥(DAB)直流变压器(DCT)结构。该结构在高压侧无需强制功率分配控制,即可实现自动电压平衡与功率均衡,并针对宽电压范围运行提出了优化方案,同时具备短路耐受能力,适用于多端直流系统互联。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统(如PowerTitan、PowerStack)及大功率PCS研发具有重要参考价值。多绕组DAB拓扑在多端口直流耦合、直流微网及高压直流输电场景中展现出优异的功率分配灵活性。对于阳光电源而言,该研究中关于宽电压范围运行的优化策略及短路耐受设计,可直接优化储能变流器在复杂电网...
光伏供电的高性能共地开关电容逆变器,具有超宽输入电压范围和恒定有效值输出电压及电平数
Photovoltaic-Powered High-Performance Common-Ground Switched-Capacitor Inverter With Ultra-Wide Input Voltage Range and Constant RMS Output Voltage and Level Count
Zihao Luo · Jia Yao · Yiyan Sang · Adrian Ioinovici · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年2月
本文满足了可再生能源应用中开关电容多电平逆变器(SCMLI)的一项关键需求:无论光伏电池或其他绿色电池提供的电压有多大变化,都能提供相同的正弦输出波形。所提出的逆变器的创新之处在于其具备五种运行模式,增益范围为 4 至 12,且能保持输出波形的电平数恒定。它能够有效处理 30 至 90 V 的输入电压变化,同时产生稳定的 220 V<sub>rms</sub>输出。本文提出了一种新颖的结构以及一种新的控制方法,该方法可使逆变器在输入电压连续变化时,从一种运行模式平稳过渡到另一种运行模式。这是一种...
解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项开关电容多电平逆变器技术具有显著的应用价值,特别是在分布式光伏和户用储能系统领域。 该技术的核心创新在于实现了超宽输入电压范围(30-90V)下的恒定220V有效值输出,这直接解决了光伏系统面临的关键痛点。在实际应用中,光伏组件输出会因光照强度、温度变化和部分遮挡而大...
基于柔性PCB与DPC封装的超低寄生电感GaN功率模块
A Flexible-PCB on DPC GaN Power Module With Ultralow Parasitic Inductance
Hang Kong · Lixin Jia · Laili Wang · Yilong Yao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
氮化镓(GaN)功率器件凭借其超高的开关速度和低导通电阻,极大地推动了电力电子变换器向高频、高功率密度方向发展。然而,封装寄生参数会限制其开关速度。为充分发挥 GaN 功率器件的优异特性,本文首先全面分析了寄生参数对其开关瞬态过程的影响,以指导其封装设计。基于此分析,提出了一种基于直接镀铜(DPC)陶瓷基板的高集成柔性印刷电路板(flex - PCB)GaN 半桥功率模块。将 GaN 裸芯片夹在 flex - PCB 和 DPC 之间,驱动电路和去耦电容置于 flex - PCB 顶面。超薄的 ...
解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项基于柔性PCB与DPC陶瓷基板混合封装的GaN功率模块技术具有重要的战略价值。该技术通过创新的三明治结构和混合回路布局,将功率回路寄生电感降至71 pH,这对我们在光伏逆变器和储能变流器领域追求更高功率密度和效率提升具有直接意义。 在光伏逆变器应用中,该技术可支持5 ...
客座编辑特刊:面向零排放电动交通的电机驱动先进技术
Guest Editorial Special Issue on Advanced Technologies of Motor Drives for Zero-Emission E-Mobility
Yunwei Ryan Li · Wei Hua · Luca Zarri · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年4月
为实现《巴黎协定》将全球温升控制在2°C以内的目标,电动交通(e-mobility)迅速发展。然而,其电机驱动系统所耗电能仍部分来自化石能源,因此提升驱动系统能效成为实现净零排放的关键。本期特刊聚焦电机驱动在新材料、谐波抑制、电磁干扰抑制、智能控制、故障容错、能量管理及系统设计等方面的前沿进展,收录43篇高质量论文,涵盖提高能效的多种技术路径,推动电动交通可持续发展。
解读: 该特刊聚焦的电机驱动先进技术对阳光电源新能源汽车产品线具有直接应用价值。其中SiC/GaN器件应用、三电平拓扑技术可直接优化车载OBC充电机和电机驱动系统的功率密度与效率;PWM控制、SVPWM及模型预测控制MPC等智能控制算法可提升电机驱动精度和动态响应;谐波抑制与EMI抑制技术可改善充电桩的电能...