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级联谐振变换器：一种具有高功率密度和效率的混合开关电容拓扑
The Cascaded Resonant Converter: A Hybrid Switched-Capacitor Topology With High Power Density and Efficiency
Zichao Ye · Yutian Lei · Robert C. N. Pilawa-Podgurski · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年5月
本文提出了一种新型混合/谐振开关电容（ReSC）变换器拓扑，由两个级联的2-to-1 ReSC变换器组成。该拓扑有效利用了有源和无源元件，旨在解决高转换比应用中的功率密度和效率瓶颈，相比传统开关电容和磁性变换器具有显著优势。
解读: 该技术在高功率密度DC-DC变换领域具有重要参考价值，特别适用于阳光电源的储能系统（如PowerTitan/PowerStack）及户用光伏逆变器中的高压直流侧转换。通过采用级联谐振开关电容拓扑，可有效减小磁性元件体积，提升整机功率密度，降低损耗。建议研发团队评估该拓扑在小功率DC-DC模块中的应用...
基于峰值储能与开关应力的谐振开关电容变换器通用分析
A General Analysis of Resonant Switched-Capacitor Converters Using Peak Energy Storage and Switch Stress Including Ripple
Nathan M. Ellis · Nathan C. Brooks · Margaret E. Blackwell · Rose A. Abramson 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年7月
本文提出了一种谐振开关电容（ReSC）变换器的通用分析框架，涵盖了在大信号特性下考虑无源元件电压与电流纹波的情况，适用于谐振及以上频率运行。研究推导了实现RMS电流最小化的相位持续时间，并提供了评估无源元件总体积的表达式。
解读: 该研究提出的谐振开关电容（ReSC）变换器分析方法，对于优化阳光电源户用光伏逆变器及小型储能系统中的DC-DC级效率具有参考价值。随着功率密度要求的不断提升，ReSC拓扑在减小无源元件体积方面展现出潜力。建议研发团队关注该分析框架在降低开关应力和优化纹波控制方面的应用，以进一步提升PowerStac...
用于多变比谐振开关电容拓扑的通用分段滞环控制策略
Universal Segmented Hysteresis Control Strategy for Multiratio Resonant Switched-Capacitor Topologies
Yubo Han · Weihao Hu · Zhenyuan Zhang · Xinxiao Qin 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年1月
谐振开关电容（ReSC）变换器的主要局限在于电压调节能力差。本文提出一种适用于具有多电压变比（VCR）的ReSC变换器的通用分段滞环控制（SHC）策略，以实现电压调节。基于此类变换器固有的离散电压增益特性，SHC在不同增益区间采用分段滞环比较逻辑，实现连续输出电压调节，并确保零电流开关，从而提高功率转换效率（PCE）。文中详细分析了其工作原理及输出特性，并以多变比-多谐振开关电容变换器为例，阐述了SHC的数字实现方法。实验搭建了输入48 V、输出5–9.6 V（最大5 A）的样机，测试波形验证了...
解读: 该分段滞环控制策略对阳光电源储能变流器和车载充电机产品具有重要应用价值。在ST系列储能变流器的DC-DC变换环节，该技术可实现宽范围电压调节（如电池侧200-900V到直流母线1500V的变换），通过多变比切换和ZCS软开关提升功率密度和效率。对于车载OBC充电机，该ReSC拓扑可简化400V/80...
串联电池组并联谐振开关电容均衡器设计
Design of Parallel Resonant Switched-Capacitor Equalizer for Series-Connected Battery Strings
Lizhou Liu · Ruikun Mai · Bin Xu · Wenbing Sun 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年8月
传统纯开关电容均衡器存在浪涌电流大、均衡速度慢的问题。本文提出一种用于串联电池组的自动并联谐振开关电容均衡器（PReSCE），利用谐振开关电容消除浪涌电流。并联ReSC变换器不仅能在低开关频率下最小化输出阻抗，还显著提升了均衡效率。
解读: 该技术直接服务于阳光电源的储能系统业务（如PowerTitan、PowerStack及户用储能系统）。电池组的一致性是影响储能系统寿命与可用容量的关键，传统的均衡方案往往面临发热大、效率低的问题。该研究提出的并联谐振开关电容方案，通过消除浪涌电流和降低输出阻抗，能够显著提升BMS（电池管理系统）的均...
谐振开关电容变换器的几何状态平面分析：级联多谐振变换器演示
Geometrical State-Plane Analysis of Resonant Switched-Capacitor Converters: Demonstration on the Cascaded Multiresonant Converter
Ting Ge · Zichao Ye · Robert C. N. Pilawa-Podgurski · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年9月
为实现谐振开关电容（ReSC）变换器的高效率与高功率密度，深入理解软开关机制至关重要。然而，由于软开关操作依赖多个变量，拓扑复杂性增加导致设计难度迅速上升。本文提出了一种几何状态平面分析方法，通过图形化手段简化了多谐振变换器的设计过程，为复杂拓扑的优化提供了理论支撑。
解读: 该研究提出的几何状态平面分析方法，对于优化阳光电源储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及组串式逆变器中的DC-DC变换级具有重要参考价值。随着光储系统对高功率密度和高效率的要求日益严苛，ReSC技术及多谐振拓扑在实现更小体积、更低损耗的功率模块设计上潜力巨大。建议研发团队利用该分...