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谐波分割功率变换器架构：使用双向开关的单级单相AC/DC功率转换
The Harmonically Partitioned Power Converter Architecture: Single-Stage Single-Phase ac/dc Power Conversion Using Bidirectional Switches
Jacob Ryan Anderson · Mike Kavian Ranjram · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年10月
本文提出了一种名为谐波分割功率变换器（HPPC）的新型单级单相AC/DC变换架构。HPPC利用双向开关（BDS）直接调制交流线路电压，并采用谐波分割负载网络，实现了自动单位功率因数、完全的功率脉动解耦及连续的增益调节。
解读: 该HPPC架构通过单级变换实现功率脉动解耦，对于阳光电源的户用光伏逆变器及小型储能系统（如PowerStack）具有潜在的技术参考价值。其核心优势在于简化了传统两级变换架构，有助于提升功率密度并降低电解电容的使用，从而提高系统可靠性。建议研发团队关注该拓扑在小功率单相场景下的效率表现及控制复杂度，评...
一种采用小型化分相分数匝平面变压器的380-12V、1kW、1MHz变换器
A 380-12 V, 1-kW, 1-MHz Converter Using a Miniaturized Split-Phase, Fractional-Turn Planar Transformer
Mike Kavian Ranjram · David John Perreault · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年1月
针对数据中心服务器电源、负载点变换器及电动汽车充电等应用，高降压比与大电流变换器需求日益增长。本文提出了一种小型化分相半匝平面变压器，有效解决了高降压比变换器中变压器体积大、效率低的挑战，实现了1MHz高频下的高效功率转换。
解读: 该技术在高功率密度DC-DC变换领域具有显著应用价值。对于阳光电源的电动汽车充电桩业务，采用分数匝平面变压器可显著减小模块体积，提升功率密度，从而降低充电桩整机尺寸与成本。此外，该高频化设计思路亦可参考应用于户用光伏逆变器或储能PCS中的辅助电源模块，通过优化磁性元件设计，进一步提升系统集成度。建议...
一种具有故障阻断能力的用于高压直流互联的模块化多电平DC/DC变换器
A Modular Multilevel DC/DC Converter With Fault Blocking Capability for HVDC Interconnects
Gregory J. Kish · Mike Ranjram · Peter W. Lehn · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年1月
本文提出了一种名为DC-MMC的模块化多电平DC/DC变换器，适用于不同或相同电压等级的高压直流（HVDC）网络互联。其核心优势包括：1) 双向功率流动；2) 升压与降压运行；3) 具备类似直流断路器的双向故障阻断能力。
解读: 该技术主要针对高压直流输电（HVDC）领域，虽然阳光电源目前的核心业务集中在光伏逆变器和中低压储能系统（如PowerTitan、PowerStack），但随着电网侧储能规模的扩大及直流微电网的发展，高压直流变换技术的重要性日益凸显。DC-MMC的故障阻断能力对于提升大型储能电站的直流侧安全性具有参考...
可变逆变-整流-变压器：一种实现可调高降压比的混合电子与磁性结构
Variable-Inverter-Rectifier-Transformer: A Hybrid Electronic and Magnetic Structure Enabling Adjustable High Step-Down Conversion Ratios
Mike K. Ranjram · Intae Moon · David J. Perreault · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年8月
本文提出了一种名为可变逆变-整流-变压器（VIRT）的混合电子与磁性结构，实现了变压器分数化及可重构的有效匝数比。该技术在宽电压范围和高升/降压变换器中极具价值，能有效减少匝数并优化功率密度，为电力电子变换器设计提供了新的拓扑思路。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及储能PCS产品线具有重要参考价值。在光伏和储能应用中，面对宽电压范围（如光伏MPPT范围或电池组电压波动），传统的固定匝数比变压器往往导致效率折损。VIRT技术通过可重构匝数比，能显著提升变换器在全电压范围内的效率，并优化磁性元件体积，助力PowerTitan等储能系...
谐波分区功率变换器架构：采用双向开关的单级单相交流/直流功率变换
The Harmonically Partitioned Power Converter Architecture: Single-Stage Single-Phase ac/dc Power Conversion Using Bidirectional Switches
Jacob Ryan Anderson · Mike Kavian Ranjram · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年6月
本文提出了一种新颖的单级单相交流/直流功率转换架构，称为谐波分区功率转换器（HPPC）。HPPC利用双向开关（BDS）直接调制交流线路电压，并构建一个谐波分区负载网络，从而在单个转换级内实现自动单位功率因数、完全的功率脉动解耦、连续增益变化和电气隔离。该架构为所有在交流端口有功率因数要求的单相交流/直流功率转换器的小型化和性能提升提供了巨大机遇。HPPC通过将所有磁性元件置于高频交流谐振槽中，并使缓冲电容器在无直流电压调节要求的端口工作，实现了小型化。此外，该转换在单个阶段完成，消除了传统单相交...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项谐波分区功率变换器（HPPC）技术为单相AC/DC转换领域带来了颠覆性创新，与我司在光伏逆变器、储能系统及电动汽车充电领域的核心业务高度契合。 该技术的核心价值在于通过双向开关实现单级转换，同时达成单位功率因数、功率脉动解耦、电气隔离等多重功能。这对阳光电源具有三方面...