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一种用于燃料电池应用的宽输入电压范围单向谐振开关电容变换器
A Wide Input Voltage Range Unidirectional Resonant Switched-Capacitor Converter for Fuel Cell Applications
Sajad Afshar Zarandi · Reza Beiranvand · Koosha Choobdari Omran · IET Power Electronics · 2025年8月 · Vol.18
提出一种多相高电压增益谐振开关电容变换器（SCC），可在谐振频率上下实现所有功率半导体器件的软开关。通过小幅调节开关频率，采用频率调制技术即可在宽输入电压和负载变化范围内实现输出电压调节。该变换器具有对称结构、输入输出共地、输入输出滤波器小、无源元件紧凑、开关损耗低、电磁干扰小、控制电路简单及高电压增益等优点，适用于多种应用场景。
解读: 该宽输入电压谐振开关电容变换器技术对阳光电源车载OBC充电机和燃料电池系统具有重要应用价值。其宽输入电压范围特性可适配燃料电池动态输出特性，高电压增益设计可将低压燃料电池输出升压至动力电池电压等级。全软开关和频率调制技术可降低开关损耗，提升OBC效率至95%以上。紧凑型无源元件设计有助于提高功率密度...
基于耦合电感和电流馈电倍压器的高升压软开关变换器
A High Step-Up Soft-Switched Converter Based on Coupled Inductor and Current-Fed Voltage Multiplier
Koosha Choobdari Omran · Reza Beiranvand · Pourya Shamsi · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月
提出一种结合耦合电感CI和倍压器VM技术的新型非隔离DC-DC变换器。CI的漏感能量被有效回收，所有开关和二极管实现软开关条件。CI漏感与VM电容间的谐振提供软开关条件，无需独立谐振槽。VM级不仅降低半导体元件电压应力，还允许使用低压额定器件，从而降低导通损耗、成本并提高效率。通过适当调节开关占空比、CI匝比和VM级数可实现高电压增益，提供三个设计自由度。详细介绍了工作原理、稳态分析、元件应力、设计指南和性能比较。在最坏情况条件下实施并测试了输入电压范围40-50V、输出电压1kV、200kHz...
解读: 该高升压软开关变换器研究对阳光电源DC-DC变换器技术创新有重要参考价值。耦合电感回收漏感能量和无需独立谐振槽实现软开关的设计可应用于阳光PowerTitan储能系统的双向DC-DC模块，提高效率和降低成本。三个设计自由度（占空比、匝比、VM级数）提供的灵活性符合阳光ST系列储能变流器和SG系列光伏...
在宽工况范围提高谐振变换器族效率的设计程序和控制方法
A Design Procedure and Control Method for Improving Efficiency of a Family of Resonant Converters Over Wide Operating Conditions
Jasem Shahsevani · Reza Beiranvand · IEEE Access · 2025年1月
谐振变换器被公认为高效变换器,在电动汽车、电池充电器和光伏电池等各行业有众多应用。然而轻载或空载条件下效率低是主要挑战之一,当开关频率在输出电压调节期间显著偏离谐振频率时出现,导致高循环电流和开关谐波值。本文针对谐振网络电路中具有并联元件的谐振变换器提出新设计程序和控制方法,解决轻载或空载低效率问题。该控制算法基于频率调制方法,同时利用谐振网络电路中的可变电容或电感。通过设计各变换器在开路和短路谐振频率间运行,并通过改变电压增益-频率特性在谐振频率附近运行调节输出电压,循环电流得到良好限制。为验...
解读: 该谐振变换器设计技术对阳光电源车载OBC和储能DC-DC变换器产品线有重要应用价值。阳光OBC需要在宽输入电压和负载范围保持高效率。LLC谐振拓扑与阳光DC-DC产品技术路线一致。可变电容或电感的控制方法可应用于阳光谐振变换器的效率优化。轻载高效率特性对阳光待机功耗降低和能效提升有价值。该研究验证的...