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无源元件的尺寸与重量：高功率密度变换器设计的缩放趋势
On the Size and Weight of Passive Components: Scaling Trends for High-Density Power Converter Designs
Nathan Charles Brooks · Jiarui Zou · Samantha Coday · Ting Ge 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年7月
高性能电力电子设计依赖于对有源和无源元件的精确表征。本文提出了一个量化无源元件性能的框架，通过回顾现有方法和稳健的器件品质因数（FOM），对近70万种商用电容器和电感器进行了综合调研，旨在为高功率密度变换器设计提供缩放趋势分析与参考。
解读: 该研究对阳光电源实现产品高功率密度化具有重要指导意义。在PowerTitan储能系统及组串式光伏逆变器设计中，无源元件（电感、电容）往往占据体积与重量的大头。通过文中建立的缩放趋势模型与FOM评估，研发团队可更精准地在设计初期筛选高性能磁性元件与电容器，优化散热与空间布局。建议将此框架集成至iSol...
飞跨电容多电平变换器关断动态建模与分析
Modeling and Analysis of Shutdown Dynamics in Flying Capacitor Multilevel Converters
Samantha Coday · Nathan Miles Ellis · Robert Carl Nikolai Pilawa-Podgurski · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年8月
本文研究了飞跨电容多电平（FCML）变换器在非计划关断期间的动态行为。文中建立了一个通用的N电平FCML变换器模型，涵盖了电容非线性、元件漏电流路径及体二极管特性。研究指出在非计划关断时开关管电压可能超过额定值，并提出了相应的缓解策略。
解读: 飞跨电容多电平（FCML）技术在提升功率密度和降低输出谐波方面具有显著潜力，对阳光电源的高功率密度组串式逆变器及储能变流器（PCS）研发具有参考价值。文章重点分析的非计划关断动态及过压风险，直接关系到电力电子变换器的可靠性设计。建议研发团队在开发下一代高压、高功率密度产品时，参考该模型对功率模块的瞬...
混合狄克逊开关电容变换器电压波动的大信号分析
Large Signal Analysis on Variations of the Hybridized Dickson Switched-Capacitor Converter
Nathan Miles Ellis · Rajeevan Amirtharajah · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年12月
狄克逊（Dickson）型DC-DC变换器因其优异的开关电压利用率受到广泛关注。混合开关电容（HSC）结构在提升无源元件利用率的同时，有效规避了慢速开关限制（SSL）。本文重点研究了HSC变换器的大信号电压纹波行为及其对无源元件利用率的影响，为高功率密度变换器的优化设计提供了理论支撑。
解读: 该研究涉及的高功率密度混合开关电容拓扑，对阳光电源的户用光伏逆变器及小型化储能系统（如PowerStack）具有重要参考价值。通过优化大信号下的电压纹波控制，可进一步减小变换器体积并提升效率。建议研发团队关注该拓扑在低压侧DC-DC转换中的应用，以提升户用储能产品的功率密度，并在iSolarClou...
用于直接48V转负载点
PoL）转换的对称双电感混合变换器
Nathan Miles Ellis · Rose A. Abramson · Raya Mahony · Robert C. N. Pilawa-Podgurski · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年6月
本文提出了一种对称双电感混合（SDIH）DC-DC变换器拓扑，适用于需要电压调节的大变比转换场景，如48V直接转负载点（PoL）应用。该拓扑利用Dickson型开关电容网络，有效产生两个交错式PWM输出，并显著降低了电压幅值。
解读: 该技术主要针对数据中心或通信电源的48V母线架构，属于低压大电流转换领域。阳光电源目前的业务重心在于光伏逆变器、储能系统及充电桩，其核心功率等级远高于PoL应用。虽然该拓扑在提升变换效率和功率密度方面具有学术价值，但对阳光电源现有的组串式/集中式逆变器或PowerTitan等储能产品线直接应用空间有...