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数字控制开关电源电解电容退化在线评估方法及故障预测
Online Evaluation Method of Electrolytic Capacitor Degradation for Digitally Controlled SMPS Failure Prediction
Hiroshi Nakao · Yu Yonezawa · Takahiko Sugawara · Yoshiyasu Nakashima 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年3月
本文提出了一种针对数字控制开关电源（SMPS）的电解电容退化评估方法，旨在实现故障预测。电解电容是SMPS中故障率最高的组件之一。该方法通过直接从数据中提取等效串联电阻（ESR）的退化特征，实现了对电容健康状态的实时监测，从而提升了电源系统的可靠性。
解读: 电解电容作为光伏逆变器和储能变流器（PCS）中关键的储能与滤波元件，其寿命直接决定了整机的可靠性。该研究提出的在线ESR监测技术，可直接集成至阳光电源的iSolarCloud智能运维平台中，实现对组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统内部关键电容的实时健康状态（SOH）评估...
关于“基于灰狼优化算法的开关电源功率因数校正分数阶PI控制器设计”的勘误
Erratum to “Design of Gray Wolf Optimizer Algorithm-Based Fractional Order PI Controller for Power Factor Correction in SMPS Applications”
C. Komathi · M. G. Umamaheswari · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年5月
本文是对原论文作者信息及个人简介部分的勘误说明，不涉及原论文中关于开关电源（SMPS）功率因数校正（PFC）及分数阶PI控制算法的技术内容。
解读: 该文章虽为勘误，但其核心技术点涉及PFC整流控制及智能优化算法（灰狼算法）。在阳光电源的产品线中，PFC技术广泛应用于户用光伏逆变器、电动汽车充电桩及各类电源模块的前级变换中。引入分数阶PI控制和智能优化算法，有助于提升变换器的动态响应速度和稳态精度，降低谐波含量。建议研发团队关注此类先进控制策略在...
基于直接序列扩频的谐波抑制与通信PWM策略
Direct Sequence Spread Spectrum-Based PWM Strategy for Harmonic Reduction and Communication
Ruichi Wang · Zhengyu Lin · Jin Du · Jiande Wu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年6月
开关电源（SMPS）广泛应用于各类电力电子设备，电磁干扰（EMI）是其设计的核心挑战。本文提出了一种基于扩频PWM技术的创新方法，在有效降低开关谐波的同时，将通信功能集成至PWM调制策略中，为电力电子系统的电磁兼容性与数据传输提供了新思路。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线具有重要价值。首先，在组串式光伏逆变器和PowerTitan储能变流器中，扩频PWM能有效降低EMI，简化滤波器设计，提升功率密度。其次，将通信功能集成于PWM调制，有望在不增加额外通信线缆的情况下，实现功率模块内部或模块间的底层数据交互，提升iSolarCloud智能运...
一种基于改进型LISN和简化校准流程的开关电源
SMPS）噪声源阻抗提取方法
Xiaofan Shang · Donglin Su · Hui Xu · Zhenzhen Peng · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年6月
本文提出并验证了一种在运行条件下提取开关电源（SMPS）噪声源阻抗的方法。首先，引入了一种利用已知阻抗进行简化预校准的方法，以消除测量仪器及寄生效应的影响。其次，介绍了该方法的配置及计算流程。
解读: 电磁兼容（EMC）是光伏逆变器和储能变流器（PCS）设计中的关键挑战。该方法通过改进LISN校准流程，能更精确地提取运行状态下的噪声源阻抗，有助于优化阳光电源组串式逆变器及PowerTitan系列储能系统的滤波器设计，从而在满足严苛电磁干扰标准的同时，缩小滤波器体积并降低成本。建议研发团队将其应用于...
一种基于ΔΣ抖动放大的开关电源在线辨识技术
A ΔΣ Dithering-Amplification-Based Identification Technique for Online SMPS
Andrea Congiu · Emanuele Bodano · Massimo Barbaro · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年8月
本文提出了一种针对Buck变换器输出滤波器ESR参数的非参数化系统辨识算法。该方法利用稳态运行下的ΔΣ抖动放大效应，通过注入微小噪声激励控制环路，实现对输出滤波器配置的在线辨识，为开关电源的实时状态监测与控制优化提供了新思路。
解读: 该技术对于阳光电源的组串式光伏逆变器及储能PCS产品具有重要参考价值。在光伏与储能系统中，输出滤波器的参数（如电容ESR）会随运行时间及环境温度发生老化，影响控制环路的稳定性。通过引入该在线辨识技术，阳光电源可在iSolarCloud平台或本地控制器中实现对关键功率器件及滤波电路的健康状态监测（SO...
基于灰狼优化算法的分数阶PI控制器在开关电源功率因数校正中的设计
Design of Gray Wolf Optimizer Algorithm-Based Fractional Order PI Controller for Power Factor Correction in SMPS Applications
Komathi C. · Umamaheswari M. G. · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年2月
本文提出了一种基于灰狼优化（GWO）算法的分数阶比例积分（FOPI）控制器，用于交错式DC-DC单端初级电感变换器（SEPIC）的功率因数校正（PFC）。该方法显著提升了系统的响应速度、精度及稳定性，并提供了详细的变换器建模与分析。
解读: 该研究提出的分数阶PI控制与灰狼优化算法，在提升功率变换效率与电能质量方面具有显著优势。对于阳光电源的户用及工商业光伏逆变器产品线，该控制策略可优化PFC级电路的动态响应，减少谐波污染，提升整机效率。此外，在充电桩产品线中，该算法有助于实现更宽电压范围下的高功率因数运行。建议研发团队关注该算法在复杂...
基于串联MOSFET的4000V超高压输入开关电源研究
Research on a 4000-V-Ultrahigh-Input-Switched-Mode Power Supply Using Series-Connected MOSFETs
Xiliang Chen · Wenjie Chen · Xu Yang · Yaqiang Han 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年7月
本文设计了一种采用串联MOSFET的4000V超高压输入开关电源（UHV-SMPS）。主要贡献包括多开关结构下的共模干扰建模、开关管电压均衡技术及驱动方法。通过高频等效模型评估了UHV-SMPS的共模干扰，为超高压应用提供了理论支撑。
解读: 该技术对阳光电源的集中式光伏逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。随着光伏与储能系统向更高直流侧电压等级（如1500V甚至更高）演进，如何解决高压下功率器件的串联均压及共模干扰问题是提升系统功率密度和可靠性的关键。本文提出的串联MOSFET驱动与均压策略，可优化高压DC...
用于开关电源的压电式EMI滤波器
Piezoelectric EMI Filter for Switched-Mode Power Supplies
Florian Hubert · Philipp Dorsch · Daniel Kuebrich · Thomas Duerbaum 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年6月
本文提出了一种基于压电效应的开关电源（SMPS）电磁干扰（EMI）抑制新方法。通过引入压电干扰抑制元件（PISC），在谐振频率处为传导干扰提供低阻抗路径，从而有效衰减特定频率的干扰峰值。
解读: 电磁兼容性（EMC）是阳光电源组串式逆变器、PowerTitan储能系统及充电桩产品设计的核心挑战。传统的磁性EMI滤波器体积大且损耗高，该压电式滤波技术（PISC）利用压电陶瓷的谐振特性，有望在减小滤波器体积、提升功率密度的同时，针对特定高频干扰实现高效抑制。建议研发团队评估该技术在户用逆变器及小...
最小化电感峰值电流的LED电视CRM PFC变换器设计与实现
Design and Implementation of CRM PFC Converter to Minimize Inductor Peak Current for LED TVs
Wonmyung Woo · Ji-Yeon Kim · Jae-Hoon Sim · Jae-Kuk Kim · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年11月
功率因数校正（PFC）转换器是开关模式电源（SMPS）必不可少的组成部分，该电源用于发光二极管电视机中以符合国际电工委员会（IEC）61000 - 3 - 2 D类谐波电流标准。然而，由于升压PFC转换器的电感峰值电流较高，因此需要使用大尺寸的电感器和输出电解电容器。结果，开关模式电源的功率密度降低，而相关成本增加。本文提出了一种新颖的控制方法，用于最大限度地降低广泛使用的升压临界导通模式PFC转换器中的电感峰值电流。所提出的方案采用恒定导通时间控制以满足谐波标准，并采用峰值电流模式控制来降低电...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇论文提出的临界导通模式（CRM）功率因数校正（PFC）优化技术具有重要的借鉴价值。虽然该研究针对LED电视电源，但其核心思想——通过恒定导通时间控制与峰值电流模式控制相结合，将电感电流整形为梯形波以降低峰值电流——对我司光伏逆变器和储能变流器的前端PFC电路设计具有直接...
一种铁氧体功率电感交流损耗新模型
A Novel AC Power Loss Model for Ferrite Power Inductors
Kateryna Stoyka · Giulia Di Capua · Nicola Femia · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年3月
研究表明，铁氧体功率电感（FPI）在饱和状态下运行可减小体积并提升开关电源（SMPS）的功率密度。本文提出了一种考虑饱和效应的FPI交流损耗行为模型，通过基因算法识别模型参数，为电力电子变换器中电感损耗的精确预测提供了可靠方法。
解读: 该研究对于阳光电源的核心产品线（如组串式逆变器、PowerTitan储能系统及PCS）具有极高的应用价值。在追求高功率密度的趋势下，电感往往工作在磁饱和边缘，传统的损耗模型难以准确评估。引入该模型可优化电感选型与磁性元件设计，降低发热，提升变换器效率与可靠性。建议研发团队将其集成至仿真平台，以优化高...
基于扩频的PWM技术综述——一种新型快速数字实现方法
A Review of Spread-Spectrum-Based PWM Techniques—A Novel Fast Digital Implementation
Rabiaa Gamoudi · Dhia Elhak Chariag · Lassaad Sbita · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年12月
本文综述了基于扩频（SS）的PWM技术，该技术在解决开关电源（SMPS）领域的电磁干扰（EMI）问题中至关重要。通过有效降低EMI噪声，该技术成为满足电磁兼容标准的有力方案。文章进一步提出了一种新型的快速数字实现方法，旨在提升扩频调制的效率与性能。
解读: 电磁兼容性（EMI/EMC）是阳光电源组串式逆变器、PowerTitan储能系统及充电桩产品研发中的核心挑战。随着功率密度的提升，传统的固定频率PWM易导致频谱尖峰，增加滤波器设计难度。本文提出的快速数字扩频技术，可直接集成于阳光电源的DSP/FPGA控制平台中，在不增加硬件成本的前提下，有效平滑E...
一种用于PWM开关电源高效仿真的混合建模方法
A Mixed Modeling Approach for Efficient Simulation of PWM Switching Mode Power Supplies
Gustavo Migoni · Monica E. Romero · Federico Bergero · Ernesto Kofman · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年10月
本文提出了一种新型建模方法，旨在实现PWM DC-DC开关电源的高效仿真。该方法结合了瞬态过程中的精确开关模型与稳态或缓慢变化条件下的平均模型，通过混合建模策略，在保证仿真精度的同时显著提升了计算效率。
解读: 该研究提出的混合建模方法对阳光电源的研发具有极高价值。在光伏组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）的开发中，DC-DC变换级是核心环节。传统的开关级仿真在处理复杂系统时计算量巨大，而平均模型又难以捕捉高频开关瞬态特性。采用该混合建模方法，研发团队可在iSolar...
集成开关模式电池充电器的硬件高效数字自动调谐
Hardware-Efficient Digital Autotuning for Integrated Switched-Mode Battery Chargers
Janko Čeliković · Wisam Al-Hoor · John Kesterson · Angel Maria Gomez Arguello 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年5月
针对参数变化和不可预测运行环境对电池充电器控制性能的影响，本文提出了一种全面且简洁的自动调谐系统。该算法旨在最大化控制环路的截止频率，同时确保系统的稳定性裕度，从而提升充电器的动态响应与鲁棒性。
解读: 该自动调谐技术对阳光电源的储能系统（如PowerStack、PowerTitan）及电动汽车充电桩业务具有重要参考价值。在储能PCS中，电池参数随老化和温度变化，引入自动调谐算法可优化控制环路，提升系统在复杂工况下的动态响应速度与稳定性。建议研发团队将其应用于数字控制平台，以降低现场调试难度，提升产...
具有可变匝数比和低串联电感的磁控变压器：在开关电源中的分析与实现
Magnetically Controlled Transformer With Variable Turns Ratio and Low Series Inductance: Analysis and Implementation Toward Its Application in SMPS
Camilo Suarez Buitrago · Diego Bernal Cobaleda · Wilmar Martinez · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年11月
本文详细介绍了磁控变压器在隔离式和谐振式功率变换器中的应用潜力。通过实现可变磁性元件，变换器能够扩展软开关区域和电压工作范围，同时保持固定或准固定频率运行。文章分析了变压器参数变化对系统性能的影响，并探讨了其在高效电源系统中的实现路径。
解读: 该技术通过磁控方式实现变压器匝数比的动态调节，能够显著拓宽DC-DC变换器的软开关范围，这对阳光电源的储能变流器（如PowerTitan系列）和光伏组串式逆变器具有重要意义。在宽电压输入/输出场景下，该技术可优化变换器效率，减少对复杂多级拓扑的依赖，从而提升功率密度。建议研发团队关注其在双向DC-D...
一种开关电源输出电容ESR的在线无损监测技术
An Online Noninvasive Monitoring Technique for the ESR of an Output Capacitor in Switched-Mode Power Supplies
Xueli Zhu · Donglai Zhang · Anshou Li · Wei Gao · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月
开关电源（SMPS）中电解电容常因老化导致电容值下降及等效串联电阻（ESR）升高，影响系统可靠性。本文提出一种针对SMPS输出电容ESR的在线无损监测技术，克服了现有技术多局限于特定拓扑的局限性，为电力电子设备的健康状态监测提供了通用解决方案。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线（如组串式/集中式光伏逆变器、PowerTitan/PowerStack储能系统）具有极高的应用价值。逆变器和PCS内部的直流母线电容是影响设备寿命的关键薄弱环节。通过引入该在线无损监测技术，iSolarCloud智能运维平台可实现对电容老化状态的实时预警，从“事后维修”...
基于米勒平台电压的功率MOSFET栅极氧化层退化在线状态监测
Online Condition Monitoring of Power MOSFET Gate Oxide Degradation Based on Miller Platform Voltage
Xuerong Ye · Cen Chen · Yixing Wang · Guofu Zhai 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年6月
功率器件的状态监测对开关电源系统的诊断与预测至关重要。针对功率MOSFET常见的栅极氧化层退化问题，本文提出了一种全新的在线监测前兆指标，通过监测米勒平台电压的变化，实现了对栅极氧化层退化程度的实时评估，填补了该领域在线监测方法的空白。
解读: 该研究对于提升阳光电源核心产品（如组串式逆变器、PowerTitan储能系统及电动汽车充电桩）的可靠性具有重要意义。功率MOSFET/IGBT作为电力电子变换器的核心，其栅极可靠性直接影响设备寿命。通过集成该在线监测算法至iSolarCloud智能运维平台，可实现对逆变器及PCS功率模块的早期故障预...
无需Y电容的隔离式开关电源传导EMI抑制方案
Conducted EMI Mitigation Schemes in Isolated Switching-Mode Power Supply Without the Need of a Y-Capacitor
Yongjiang Bai · Xu Yang · Dan Zhang · Xinlei Li 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年4月
传统隔离式开关电源利用Y电容为共模EMI信号提供低阻抗回路，但这会导致漏电流问题，威胁人身安全。本文提出了一种无需Y电容的传导EMI抑制方案，旨在解决隔离式AC-DC变换器中的漏电流限制与电磁兼容性之间的矛盾。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线具有极高的应用价值。在户用光伏逆变器、充电桩及储能PCS中，漏电流（Leakage Current）是安规认证的关键指标，尤其在医疗或特定工业场景下限制严格。通过采用无需Y电容的EMI抑制方案，不仅能有效降低漏电流，还能优化系统结构，减少高压电容带来的失效风险。建议研发团...
基于功率开关导通时间估计的非线性电感SMPS准恒定导通时间控制
A Quasi-Constant On-Time Control for SMPS With a Nonlinear Inductor Based on Power Switch Conduction Time Estimation
作者未知 · IEEE Transactions on Industrial Informatics · 2024年10月
本文提出了一种针对配备非线性电感的开关模式电源的控制方法；该方法基于对功率开关导通时间（$T_{{\textsc {on}}}$）的估计。根据电感模型调整$T_{{\textsc {on}}}$的值，以实现准恒定导通时间控制。该方法专为铁氧体磁芯功率电感而设计，充分利用了电感直至饱和的非线性特性，在饱和状态下，微分电感降至其最大值的一半。这种方法允许计算导通时间$T_{{\textsc {on}}}$，使得电感的最大电流始终对应于饱和值，同时还考虑了电感温度。该方法通过适当的电感模型和针对给定电...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于非线性电感的准恒定导通时间控制技术具有显著的应用价值。该技术通过精确估算功率开关导通时间并动态调整，使电感工作在饱和边缘状态，可将工作电流提升约40%而不引发热失控，这对我司光伏逆变器和储能变流器的功率密度提升具有直接意义。 在光伏逆变器领域，DC-DC升压电路是...