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多轨功率转换架构
Multitrack Power Conversion Architecture
Minjie Chen · Khurram K. Afridi · Sombuddha Chakraborty · David J. Perreault · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年1月
本文介绍了一种结合开关电容电路与磁性元件的新型多轨（MultiTrack）功率转换架构。该架构利用分布式功率处理概念及混合电路结构，有效降低了器件的电压应力，减小了系统的电压调节压力，并提升了整体转换效率。
解读: 多轨（MultiTrack）架构通过混合开关电容与磁性元件，能显著降低功率器件的电压应力，这对阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan系列储能变流器（PCS）具有重要参考价值。在追求更高功率密度和效率的趋势下，该技术可优化DC-DC变换级的设计，减少磁性元件体积，从而提升产品竞争力。建议研发团队...
一种基于阶跃叠加的谐振变换器建模分析方法
A Step-Superposition-Based Analysis Approach to Modeling Resonant Converters
Jie Lu · Ashish Kumar · Khurram K. Afridi · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年8月
本文提出了一种用于谐振变换器建模的新分析方法，通过叠加逆变器和整流器施加的阶跃响应，推导出谐振网络波形的精确闭式表达式。该方法适用于高阶谐振网络、多逆变器或多整流器结构的变换器，简化了复杂谐振电路的分析过程。
解读: 该建模方法对阳光电源的组串式光伏逆变器（如SG系列）及储能变流器（如PowerTitan、PowerStack）中的DC-DC变换级具有重要价值。随着高功率密度需求提升，LLC等谐振拓扑被广泛应用，该方法能有效缩短复杂谐振网络的研发周期，提升波形分析精度，有助于优化变换器效率及电磁兼容性设计。建议研...
高效率匹配网络改进设计优化
Improved Design Optimization for High-Efficiency Matching Networks
Ashish Kumar · Sreyam Sinha · Alihossein Sepahvand · Khurram K. Afridi · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年1月
本文针对谐振变换应用（如大变比功率变换器和无线电能传输）中的多级匹配网络设计进行了优化。传统方法假设各级网络输入阻抗及负载均为纯电阻，本文提出了一种改进的设计方法，旨在提升多级匹配网络的转换效率与性能。
解读: 该研究关注谐振变换器中的阻抗匹配优化，对阳光电源的高效组串式逆变器及储能变流器（PCS）中的DC-DC变换环节具有重要参考价值。在PowerTitan等储能系统及大功率光伏逆变器中，优化谐振网络设计可显著降低开关损耗，提升整机效率。建议研发团队关注该匹配方法在LLC或多级谐振拓扑中的应用，以进一步提...
电力变换器稳态建模、分析与设计的新方法
A New Approach to Steady-State Modeling, Analysis, and Design of Power Converters
Mohammad Daryaei · S. Ali Khajehoddin · Javad Mashreghi · Khurram K. Afridi · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年11月
本文提出了一种系统化的电力变换器稳态建模方法，旨在克服开关变换器固有的非线性难题。该方法能提供精确的闭式表达式，用于描述变换器波形，从而有效支持变换器的分析、设计及不同拓扑结构的对比评估。
解读: 该研究提出的稳态建模方法对阳光电源的产品研发具有重要参考价值。在组串式光伏逆变器和PowerTitan系列储能变流器（PCS）的开发中，精确的闭式波形表达式能够显著缩短设计周期，优化磁性元件和功率器件的选型，从而提升整机效率。此外，该方法有助于在研发阶段快速评估不同拓扑（如多电平或高频DC-DC）的...
通过电容比优化提升堆叠开关电容能量缓冲器的能量密度
Energy Density Enhancement of Stacked Switched Capacitor Energy Buffers Through Capacitance Ratio Optimization
Yu Ni · Saad Pervaiz · Minjie Chen · Khurram K. Afridi · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年8月
本文提出了一种优化堆叠开关电容（SSC）能量缓冲器电容比的方法。该架构通过使用薄膜或陶瓷电容替代电解电容，在保持有效能量密度的同时，显著延长了单相AC-DC转换器的使用寿命。该研究旨在进一步提升其有效能量密度，优化系统设计。
解读: 该技术对阳光电源的户用光伏逆变器及小型储能系统（如PowerStack系列）具有重要参考价值。单相逆变器中电解电容通常是寿命瓶颈，通过SSC架构引入薄膜或陶瓷电容，可显著提升系统可靠性并延长使用寿命，符合公司追求长寿命、高可靠性产品的战略。建议研发团队关注该电容比优化方法，在户用逆变器设计中探索替代...
平面磁性元件阻抗与电流分布建模的系统化方法
A Systematic Approach to Modeling Impedances and Current Distribution in Planar Magnetics
Minjie Chen · Mohammad Araghchini · Khurram K. Afridi · Jeffrey H. Lang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年1月
本文提出了一种针对PCB绕组平面磁性元件的系统化建模方法。该方法旨在解决高开关频率下系统集成面临的挑战，通过精确且快速的建模手段，优化平面磁性元件的阻抗特性与电流分布，从而提升电力电子变换器的功率密度与效率。
解读: 平面磁性元件是阳光电源组串式光伏逆变器及PowerStack/PowerTitan储能系统高功率密度设计的核心。随着开关频率的提升，传统的磁性元件设计方法已难以满足高效率与高集成度的要求。该研究提出的系统化建模方法，能够有效优化PCB绕组的电流分布，降低高频损耗，并提升热管理性能。建议研发团队将其应...
用于宽范围高效率运行的阻抗控制网络谐振DC-DC变换器
Impedance Control Network Resonant DC–DC Converter for Wide-Range High-Efficiency Operation
Jie Lu · David Perreault · David Otten · Khurram Afridi · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年1月
本文提出了一种新型谐振变换器架构，通过集成多个逆变器与无损阻抗控制网络（ICN），在宽输入/输出电压及功率范围内实现了零电压开关（ZVS）和近零电流开关（ZCS）。该技术支持固定频率运行，显著提升了变换器在全工况下的转换效率。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及组串式逆变器中的DC-DC级具有重要参考价值。目前储能系统在电池电压波动范围大时，传统DAB或LLC拓扑往往难以在全工况下保持最优效率。引入阻抗控制网络（ICN）有助于在宽电压范围内实现软开关，从而提升系统整体能效，减少散热...
一种用于并网微型逆变器的多电平能量缓冲与电压调制器
A Multilevel Energy Buffer and Voltage Modulator for Grid-Interfaced Microinverters
Minjie Chen · Khurram K. Afridi · David J. Perreault · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年3月
本文针对光伏微型逆变器在单相并网时面临的二次谐波能量缓冲问题，提出了一种多电平能量缓冲与电压调制电路。该方案旨在解决光伏源端恒定功率与电网侧脉动功率之间的不匹配，同时优化逆变器在宽电压转换范围下的工作效率，提升系统整体性能。
解读: 该技术主要针对微型逆变器（Microinverter）的功率解耦与效率优化，与阳光电源的户用光伏逆变器产品线高度相关。在户用场景中，单相并网带来的二次谐波是影响电解电容寿命和系统可靠性的关键因素。该多电平能量缓冲方案有助于减小直流侧电容体积，提升功率密度。建议研发团队关注其在提升户用组串式逆变器低压...
利用拓扑变形控制提升ICN DC-DC变换器的功率密度与效率
Power Density and Efficiency Enhancement in ICN DC–DC Converters Using Topology Morphing Control
Ashish Kumar · Jie Lu · Khurram K. Afridi · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年2月
本文提出了一种阻抗控制网络（ICN）谐振DC-DC变换器的输出电压调节新方法，即拓扑变形控制。该方法通过在全桥和半桥拓扑之间切换，使ICN变换器在不同功率水平下均能保持软开关特性，并显著降低了输出电容需求，从而提升了功率密度与转换效率。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及组串式逆变器中的DC-DC级具有重要参考价值。通过拓扑变形控制实现宽负载范围下的软开关，可有效降低开关损耗，提升系统整体转换效率。同时，该方案减少了对输出电容的依赖，有助于进一步提升功率密度，减小储能PCS和光伏逆变器的体积...
基于阻抗控制网络架构的单级隔离式AC-DC变换器
A Single-Stage Isolated AC–DC Converter Based on the Impedance Control Network Architecture
Mausamjeet Khatua · Ashish Kumar · Saad Pervaiz · Sombuddha Chakraborty 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年9月
本文提出了一种基于阻抗控制网络（ICN）架构的新型单级通用输入隔离式AC-DC变换器。该谐振变换器通过调节两个半桥逆变器之间的移相，在恒定开关频率和占空比下，同时实现了功率因数校正（PFC）和输出电压调节功能。
解读: 该研究提出的单级隔离式AC-DC拓扑在提升功率密度和简化控制方面具有显著优势。对于阳光电源而言，该技术可应用于户用光伏逆变器及电动汽车充电桩产品线。通过采用ICN架构，可以在保持高效率的同时减少变换级数，降低系统体积与成本。建议研发团队评估该拓扑在小功率充电桩及户用储能PCS中的应用潜力，特别是在追...
基于可重构逆变器的ICN单级AC-DC变换器性能提升
Performance Enhancement of ICN-Based Single-Stage AC–DC Converters Using Reconfigurable Inverters
Mausamjeet Khatua · Ashish Kumar · Saad Pervaiz · Sombuddha Chakraborty 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年7月
本文提出了一种用于阻抗控制网络（ICN）单级AC-DC变换器的可重构逆变器设计，旨在提升其效率和功率密度。通过在低线电压下并联运行、高线电压下堆叠运行，该设计有效压缩了ICN变换器的输入电压范围，从而优化了系统性能。
解读: 该技术通过可重构拓扑优化了AC-DC变换器的输入电压处理能力，对阳光电源的户用光伏逆变器及小型储能变流器（PCS）具有重要参考价值。在户用场景中，输入电压波动大是提升效率的瓶颈，该拓扑通过动态调整逆变器结构，有助于在宽电压范围内实现高效率转换，从而提升产品功率密度。建议研发团队关注该ICN架构在单相...
用于汽车LED驱动器应用的高性能兆赫兹频率谐振DC-DC变换器
High-Performance Megahertz-Frequency Resonant DC–DC Converter for Automotive LED Driver Applications
Mausamjeet Khatua · Ashish Kumar · Vahid Yousefzadeh · Alihossein Sepahvand 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年10月
本文介绍了一种兆赫兹频率谐振DC-DC变换器，该变换器在宽输出电压范围内保持高效率的同时，实现了负载无关的恒定输出电流。这些特性使其非常适合汽车LED驱动应用，能够有效驱动不同数量的LED负载。
解读: 该研究提出的高频谐振技术及负载无关电流控制策略，对阳光电源的电力电子技术储备具有参考价值。虽然文章侧重于汽车LED驱动，但其兆赫兹级高频化设计思路可应用于阳光电源的充电桩产品线，通过提升开关频率实现功率模块的小型化与高功率密度。此外，该拓扑在宽电压范围下的高效率表现，也可为公司户用储能系统中的DC-...
基于GaN的高功率密度AC-DC-AC单相无变压器在线式UPS变换器
GaN-Based High-Power-Density AC–DC–AC Converter for Single-Phase Transformerless Online Uninterruptible Power Supply
Danish Shahzad · Saad Pervaiz · Nauman Ahmad Zaffar · Khurram K. Afridi · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年12月
本文提出了一种适用于高功率密度、高频单相在线式UPS的无变压器AC-DC-AC变换器拓扑，该拓扑在输入和输出交流端口之间具有公共中性点。变换器包含一个输入功率因数校正（PFC）整流级和一个逆变级，旨在提升系统效率与功率密度。
解读: 该研究采用GaN宽禁带半导体技术实现高功率密度变换，对阳光电源的户用储能系统（如PowerStack系列）及小型化UPS产品具有重要参考价值。随着户用储能对体积和效率要求的日益严苛，引入GaN器件替代传统硅基器件可显著降低开关损耗，提升整机功率密度。建议研发团队关注该拓扑在单相储能变流器（PCS）中...
甚高频
VHF）功率变换中E类谐振整流器的设计与二极管评估
Juan A. Santiago-Gonzalez · Khalil M. Elbaggari · Khurram K. Afridi · David J. Perreault · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年9月
本文探讨了甚高频（VHF）功率变换系统中E类谐振整流器的设计方法及其二极管性能评估。该技术广泛应用于DC-DC变换器、无线电能传输及射频能量回收。文章重点分析了整流器输入阻抗特性，旨在通过优化设计实现输入端的电阻性特征，以提升高频功率变换效率。
解读: 该研究聚焦于甚高频（VHF）功率变换，虽然目前阳光电源的主流光伏逆变器和储能PCS产品多处于中低频段，但VHF技术是未来提升功率密度、实现系统小型化的关键趋势。对于阳光电源的户用光伏逆变器及小型化充电桩产品线，该研究中关于E类整流器的设计思路及宽禁带半导体（如GaN）在高频下的损耗评估具有前瞻性参考...
一种用于高效宽负载范围运行的可重构堆叠有源桥DC-DC变换器的设计与评估
Design and Evaluation of a Reconfigurable Stacked Active Bridge DC–DC Converter for Efficient Wide Load Range Operation
Rose A. Abramson · Samantha J. Gunter · David M. Otten · Khurram K. Afridi 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年12月
本文提出了一种基于有源桥技术的大降压比软开关DC-DC变换器，旨在克服传统双有源桥（DAB）变换器的局限性。该拓扑结构由双堆叠桥式逆变器组成，通过一个特殊的三绕组漏感变压器与可重构整流器耦合，实现了在宽负载范围下的高效运行。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）及组串式光伏逆变器具有重要参考价值。DAB及其变体是储能变流器（PCS）实现直流侧高效电压变换的核心拓扑。文中提出的“可重构堆叠”技术能有效解决PCS在宽电池电压范围下的效率瓶颈，通过优化软开关特性，可显著提升系统在轻载和...
一种用于并联运行的高功率密度高效率软开关单相通用输入至28V隔离式AC-DC转换器模块
A High-Power-Density High-Efficiency Soft-Switched Single-Phase Universal Input to 28-V Isolated AC–DC Converter Module Designed for Paralleled Operation
Danish Shahzad · Maida Farooq · Saad Pervaiz · Khurram K. Afridi · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年7月
本文提出了一种用于并联运行的高功率密度、高效率软开关单相通用输入至28V隔离式AC-DC转换器。该两级转换器采用图腾柱无桥PFC整流级和LLC谐振DC-DC隔离级，并进行了全面的设计与优化。
解读: 该研究涉及的图腾柱PFC与LLC谐振拓扑是阳光电源户用光伏逆变器及充电桩产品中的核心功率变换架构。虽然该文献聚焦于28V低压输出，但其高功率密度设计方法和并联均流控制策略对阳光电源提升户用储能系统（如PowerStack）及充电桩模块的功率密度具有参考价值。建议研发团队关注其软开关优化技术，以进一步...
高频无线电力传输技术特刊主编寄语
Guest Editorial Special Issue on High-Frequency Wireless Power Transfer Technology
Fei Lu · Grant Covic · Shu Yuen Ron Hui · Fernando Briz · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月
无线电力传输WPT技术在交通电气化、电网、消费电子、医疗和太空等众多新兴应用中日益关键。其非接触特性在脏污或超洁净、高温、水下、地下和外太空等恶劣环境条件下具有优势。当前WPT系统性能与开关频率、耦合度、初次级磁元件伏安需求和组件质量密切相关，这些是功率容量、功率密度和效率的关键决定因素。为提升WPT技术运行安全性和可靠性，抑制和消除高频磁场引起的电磁干扰EMI和电动势EMF问题至关重要。该特刊从74篇投稿中录用31篇，涵盖高频谐振变换器技术、高频电磁场约束与发射抑制、抗失调与传输距离增强、高频...
解读: 该高频WPT特刊对阳光电源无线充电技术发展有全面指导价值。特刊涵盖的多MHz IPT系统、SiC全桥逆变器和三相高频IPT系统与阳光新能源汽车OBC无线充电模块的技术路线一致。高频电磁场约束和EMI/EMF抑制技术为阳光无线充电产品满足安全标准提供了解决方案。抗失调和传输距离增强技术（圆柱螺线管耦合...