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一种无电压跌落的隔离型高升压变换器分析与设计
Analysis and Design of an Isolated High Step-Up Converter Without Voltage-Drop
Ningrui Yang · Jun Zeng · Renjun Hu · Junfeng Liu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年6月
本文推导了基于变压器倍压技术的PWM高升压变换器中普遍存在的电压跌落问题，并以隔离型交错全桥高升压变换器为例提出了解决方案。通过引入谐振电容，该改进型变换器有效解决了电压跌落问题，提升了变换效率与输出性能。
解读: 该研究针对高升压应用场景，通过谐振技术优化了传统PWM变换器的电压跌落问题，这对阳光电源的组串式光伏逆变器（尤其是高压直流输入侧）及储能系统（如PowerTitan系列中的DC-DC环节）具有重要的参考价值。在高压光伏系统或大功率储能PCS中，提升升压级的效率和稳定性是降低系统损耗的关键。建议研发团...
一种基于耦合电感的超高升压二次型Boost变换器
An Ultrahigh Step-Up Quadratic Boost Converter Based on Coupled-Inductor
Renjun Hu · Jun Zeng · Junfeng Liu · Zhiyu Guo 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年12月
本文提出了一种基于耦合电感的超高升压二次型Boost变换器。通过二次型结构，该变换器在增加占空比时能显著提升电压增益。此外，集成电压倍增单元的耦合电感设计进一步提高了转换效率并降低了电压应力，有效解决了漏感带来的电压尖峰问题。
解读: 该拓扑结构在光伏发电领域具有显著应用价值，特别适用于阳光电源的户用及组串式逆变器产品线。在光伏组件串联电压较低或需要实现高升压比的场景下，该耦合电感技术能有效提升转换效率，并降低功率器件的电压应力，从而减小散热器体积并提升系统功率密度。建议研发团队评估该拓扑在提升户用逆变器MPPT电压范围及减小体积...
一种用于异步并联半桥电路的无缝热平衡控制策略
A Seamless Thermal Balance Control Strategy for Asynchronous Parallel Half-Bridge Circuit
Jinghao Zheng · Junfeng Liu · Renjun Hu · Ningrui Yang 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年6月
异步并联半桥电路在实现大容量变换器方面具有潜力，特别是在应用宽禁带器件时。然而，该拓扑存在热集中问题，导致严重的温度不平衡和高热应力，给热设计带来挑战。本文提出了一种无缝热平衡控制策略，旨在解决上述热应力问题，提升变换器的可靠性。
解读: 该研究针对大功率变换器中的热平衡问题，对阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）具有重要参考价值。随着阳光电源产品向高功率密度和宽禁带半导体（SiC）方向演进，多模块并联带来的热分布不均是制约系统寿命的关键瓶颈。该控制策略可优化并联模块间的损耗分配，降低...
一种基于三绕组变压器的变换器环流抑制结构
A Circulating Power Suppression Structure for Three-Winding-Transformer-Based Converter
Zhixing Yan · Ting Tang · Zehui Yu · Run Chen 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年8月
本文提出了一种用于三绕组变压器变换器的环流抑制结构。通过推导双变压器与三绕组变压器变换器的等效电路模型，分析了各自的优缺点。该结构有效克服了现有变压器拓扑的缺陷，提升了变换效率与功率密度。
解读: 该研究直接针对多端口功率变换中的环流问题，对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及大功率组串式逆变器具有重要参考价值。在多绕组或多变压器并联的PCS拓扑中，环流抑制是提升系统效率、降低损耗及优化热设计的关键。建议研发团队评估该抑制结构在双向DC-DC变换模块中的应用潜力...
海上风电场单向高升压变换器轻量化过程中基于变压器的倍压器高频特性分析
High-Frequency Characteristics Analysis of Transformer-Based Voltage Multiplier in Lightweight Process of Unidirectional High Step-up Converters for Offshore Wind Farms
Ningrui Yang · Jun Zeng · Renjun Hu · Gengning Ying 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年5月
为实现海上风电场单向高升压变换器的轻量化，需提升开关频率。然而，目前缺乏对开关频率效应的深入分析，变换器的频率特性尚不明确，难以指导高频设计。本文旨在通过分析开关频率对基于变压器的倍压器影响，填补理论空白，为高频化设计提供理论支撑。
解读: 该研究聚焦于海上风电变流器的高频化与轻量化设计，对阳光电源风电变流器产品线具有重要参考价值。海上风电对设备功率密度和重量极其敏感，通过优化变压器倍压电路的高频特性，可有效减小磁性元件体积，提升整机功率密度。建议研发团队关注该文提出的高频建模方法，将其应用于大功率风电变流器的前级DC-DC变换器设计中...
一种具有参数鲁棒性和低复杂度的LC耦合混合有源电力滤波器三维四矢量模型预测控制
A Parameter Robustness and Low-Complexity Three-Dimensional Four-Vector Model Predictive Control for LC-coupling Hybrid Active Power Filter
Qiang Yi · Ningrui Yang · Ying Pang · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月
为充分发挥LC耦合混合有源电力滤波器（LC-HAPF）的性能，模型预测控制（MPC）因其优良动态响应被广泛应用，但存在参数依赖性强与稳态误差大的问题。本文提出一种具备强参数鲁棒性和低计算复杂度的三维四矢量模型预测控制（FV-MPC）方法。通过构建超局部模型并结合简单非线性扰动观测器（NDO）估计和补偿集总扰动，在无需交流电容传感器的情况下提升参数鲁棒性。引入等效开关函数与占空比转换机制，显著减少电压矢量组合及计算负担。基于解析法求解最优占空比，进一步提升控制性能。实验结果表明，该方法在电感±60...
解读: 该三维四矢量MPC技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。其参数鲁棒性设计可应对储能系统中LC滤波器参数漂移问题，在电感±60%摄动下仍保持低电流误差，显著提升系统可靠性。低复杂度算法使CPU负载降低30%，可为储能变流器预留更多计算资源用于高层级功能如虚...