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DC-DC变换器中具有定制谐波抑制的可重构周期性双频DPWM
Reconfigurable Periodic Bifrequency DPWM With Custom Harmonic Reduction in DC–DC Converters
Santanu Kapat · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年4月
本文提出了一种用于DC-DC变换器的周期性双频脉宽调制（DPWM）方案。相比于传统的基于混沌的频谱扩展技术，该方法通过三角载波实现周期性频率调制，能够在保证动态性能和纹波参数可预测的前提下，实现定制化的频谱扩展和电磁干扰（EMI）谐波抑制。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及储能PCS产品线具有重要参考价值。在光伏和储能系统中，DC-DC变换器（如升压电路）的EMI性能直接影响整机电磁兼容性（EMC）设计。该周期性双频调制方案相比随机PWM，在优化EMI频谱的同时保持了输出纹波的可控性，有助于提升产品功率密度并简化滤波器设计。建议研发团队...
具有近最优恢复能力的CCM Buck变换器统一数字电流模式控制整定
Unified Digital Current Mode Control Tuning With Near Optimal Recovery in a CCM Buck Converter
V. Inder Kumar · Santanu Kapat · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年12月
直流-直流变换器的线性小信号模型常忽略开关动态，难以应对大信号瞬态。本文提出一种几何整定方法，在不增加额外硬件资源或抗饱和措施的前提下，实现了CCM Buck变换器在数字电流模式控制下的近最优瞬态恢复性能。
解读: 该研究提出的几何整定方法优化了DC-DC变换器在大信号瞬态下的响应速度，对阳光电源的组串式逆变器（DC/DC升压级）以及储能变流器（PCS）中的双向DC-DC模块具有重要参考价值。在光伏组串电压波动或储能电池侧负载突变时，该控制策略能显著提升系统的动态稳定性与抗扰能力。建议研发团队在iSolarCl...
用于轻载DC-DC变换器的可配置多模式数字控制技术
Configurable Multimode Digital Control for Light Load DC–DC Converters With Improved Spectrum and Smooth Transition
Santanu Kapat · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年3月
本文针对轻载DC-DC变换器，提出了一种通过降低开关频率来提升效率的方法。针对现有脉冲序列（PT）控制无法实现稳定双频操作（BFO）的问题，提出了一种统一的多模式数字控制技术，实现了频谱扩展及模式间的平滑切换。
解读: 该技术对阳光电源的户用光伏逆变器及储能PCS产品具有重要参考价值。在户用场景中，负载波动大，轻载效率是提升用户体验和系统能效的关键指标。该论文提出的多模式数字控制及平滑切换策略，可优化DC-DC变换级在低功率段的损耗，并改善电磁兼容（EMC）性能。建议研发团队将其应用于户用储能系统（如iSolarC...
面向负载点变换器的参数不敏感混合信号滞环带电流控制
Parameter-Insensitive Mixed-Signal Hysteresis-Band Current Control for Point-of-Load Converters With Fixed Frequency and Robust Stability
Santanu Kapat · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年7月
滞环电流控制下的电感电流纹波易受系统及控制器参数影响，导致开关频率偏离预期。本文提出一种基于全数字锁相环（ADPLL）的混合信号控制方案，通过数字平台实现频率调节，在保证固定开关频率的同时，增强了系统对参数变化的鲁棒性，并提供了灵活的控制器调节能力。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及储能变流器（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。在高性能电力电子变换器中，滞环控制虽响应快但频率抖动大，该文提出的ADPLL混合信号控制方案可有效优化逆变器输出电流质量，降低电感纹波带来的损耗。建议研发团队在下一代高功率密度PCS产品中评估该控制策略，以提升...
一种使用隔离堆叠半桥变换器的新型单级48V输入电压调节模块
VRM）拓扑
Somnath Khatua · Debaprasad Kastha · Santanu Kapat · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年11月
本文提出了一种用于单级48V电压调节模块（VRM）的降压型变压器隔离变换器拓扑。该变换器在变压器原边采用了开关电容分压器衍生的堆叠半桥电路，相比传统方案简化了变压器结构，并降低了器件的电压应力要求。
解读: 该文献探讨的48V输入VRM拓扑主要应用于数据中心或通信电源领域的高密度DC-DC转换。对于阳光电源而言，虽然其核心业务聚焦于光伏、储能及充电桩，但该拓扑中采用的“开关电容+堆叠半桥”技术对于提升功率密度和降低器件电压应力的思路，可借鉴于阳光电源iSolarCloud智能运维平台配套的边缘计算设备电...
基于事件驱动采样的数字电流模式控制中的恒定开/关时间混合调制
Constant on/off-Time Hybrid Modulation in Digital Current-Mode Control Using Event-Based Sampling
K. Hariharan · Santanu Kapat · Siddhartha Mukhopadhyay · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年4月
本文提出了一种数字电流模式控制下的恒定开/关时间混合调制技术。该技术旨在解决传统纹波控制在稳态下开关频率变化大及需锁相环进行频率调节的问题，通过事件驱动采样实现快速瞬态响应，同时提升轻载效率，为电力电子变换器的控制优化提供了新方案。
解读: 该调制技术对阳光电源的户用光伏逆变器及小型储能变流器（PCS）具有重要参考价值。在户用场景中，轻载效率是提升用户体验的关键指标，而快速的瞬态响应能有效应对负载突变。该技术通过优化数字控制逻辑，有望在不增加复杂锁相环硬件成本的前提下，提升逆变器在宽负载范围下的动态性能与效率。建议研发团队评估该算法在S...
通过纹波电压注入抑制数字控制中间总线架构中的极限环
Ripple Voltage Injection to Mitigate Limit Cycle in Digitally Controlled Intermediate Bus Architectures
Rabisankar Roy · V. Inder Kumar · Santanu Kapat · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年3月
本文提出了一种在两级中间总线架构中注入纹波的方法，旨在克服由恒功率负载（即紧密调节的负载点转换器）在中间总线变换器（IBC）中引起的增量负阻抗效应。该方法通过在闭环反馈路径中引入中间总线电压纹波，有效抑制了数字控制系统中的极限环振荡，提高了系统的稳定性。
解读: 该研究针对两级变换架构中的负阻抗稳定性问题，对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及组串式逆变器中的DC-DC级设计具有重要参考价值。在储能PCS及高功率密度光伏逆变器中，随着负载调节精度提升，恒功率负载特性易引发系统振荡。该纹波注入技术可优化数字控制算法，提升系统在复...
一种基于双有源桥衍生混合开关电容变换器的两级48V电压调节模块
A Dual Active Bridge Derived Hybrid Switched Capacitor Converter Based Two-Stage 48 V VRM
Somnath Khatua · Debaprasad Kastha · Santanu Kapat · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年7月
本文提出了一种采用混合开关电容变换器作为第一级的两级48V电压调节模块（VRM）。该变换器不仅结构紧凑，还具备高效的调节能力和可扩展性，实现了大部分开关的完全/部分软开关，有效降低了开关电压和电流应力。
解读: 该研究提出的混合开关电容与DAB结合的拓扑，旨在提升功率密度与转换效率，对阳光电源的电力电子技术储备具有参考价值。在阳光电源的产品线中，该技术可探索应用于iSolarCloud智能运维平台的边缘计算节点电源，或作为高功率密度储能变流器（如PowerTitan系列）内部辅助电源系统的优化方案。其软开关...
具有增强稳定性边界的恒定关断时间数字电流模式控制Boost变换器
Constant off-Time Digital Current-Mode Controlled Boost Converters With Enhanced Stability Boundary
K. Hariharan · Santanu Kapat · Siddhartha Mukhopadhyay · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年10月
连续导通模式（CCM）Boost变换器中的右半平面（RHP）零点限制了高电压增益或高负载条件下的闭环带宽。本文提出了一种数字电流模式控制策略，通过优化补偿斜坡，在保证电流环稳定性的同时，有效提升了系统的动态响应带宽。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器（Boost升压电路）及户用光伏储能系统中的DC-DC变换器具有重要参考价值。通过优化数字电流模式控制和补偿斜坡策略，可以显著提升变换器的闭环带宽，从而改善光伏MPPT的动态响应速度及储能系统在复杂负载下的稳定性。建议研发团队在下一代高功率密度逆变器及储能PCS的数字控...
用于降低低功耗DVS系统电压转换时间和能量损耗的单电感多输出Buck变换器
Single-Inductor Multioutput-Level Buck Converter for Reducing Voltage-Transition Time and Energy Overheads in Low Power DVS-Enabled Systems
Santanu Kapat · V. Inder Kumar · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年3月
动态电压调节（DVS）是优化CMOS数字处理器性能与效率的关键技术，但对DC-DC变换器的转换速率要求极高。现有架构在设计上存在冲突。本文提出了一种用于低功耗DVS系统的单电感多输出Buck变换器，旨在实现更快的电压转换速率并降低能量损耗。
解读: 该文献聚焦于低功耗芯片级的DVS技术，与阳光电源目前主营的大功率光伏逆变器及储能系统（如PowerTitan、PowerStack）在应用场景上存在差异。然而，该研究中关于“多输出”及“快速动态响应”的拓扑优化思路，可为阳光电源iSolarCloud智能运维平台中的边缘计算模块、户用逆变器内部的辅助...
三电平飞跨电容升压变换器中用于快速瞬态响应和电压平衡的恒定开/关时间数字电流控制与设计方法
Constant On/Off-Time Digital Current Control and Design Methods in Three-Level Flying-Capacitor Boost Converters for Fast Transient and Voltage Balancing
Ruturaj Garnayak · Santanu Kapat · Chandan Chakraborty · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年3月
本文针对三电平飞跨电容（3L-FC）升压变换器，提出了基于事件的恒定开/关时间数字电流模式控制（CMC）架构。该方法在宽占空比范围内具有固有的电流环稳定性、快速的瞬态响应能力，并能实现飞跨电容电压的主动平衡。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及光伏组串式逆变器中的DC-DC升压环节具有重要参考价值。随着高功率密度和高效率要求的提升，三电平飞跨电容拓扑能有效降低功率器件的电压应力并减小磁性元件体积。该控制策略提出的快速瞬态响应和电容电压平衡技术，可优化阳光电源PCS...
一种用于三电平飞跨电容升压变换器快速瞬态响应与电压平衡的混合设计框架
A Hybrid Design Framework for Fast Transient and Voltage Balancing in a Three-Level Flying Capacitor Boost Converter With Digital Current Mode Control
Ruturaj Garnayak · Prantik Majumder · Santanu Kapat · Chandan Chakraborty · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年11月
多电平飞跨电容升压（MLFCB）DC-DC变换器在高电压增益下具有高功率密度优势。本文针对数字控制下实现快速瞬态响应及飞跨电容电压平衡的挑战，提出了一种混合设计框架，通过统一采样技术确保系统稳定性与电容电压平衡，为高性能功率变换器设计提供了理论支撑。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及光伏逆变器中的DC-DC升压环节具有重要参考价值。三电平飞跨电容拓扑能有效降低功率器件电压应力，提升功率密度，是实现高压直流侧转换的关键路径。建议研发团队关注该混合控制框架在数字电流模式控制下的稳定性优化，以提升阳光电源储能...
具有稳定周期行为和改进轻载效率的DC-DC变换器电压模式数字脉冲跳跃控制
Voltage-Mode Digital Pulse Skipping Control of a DC–DC Converter With Stable Periodic Behavior and Improved Light-Load Efficiency
Santanu Kapat · Bipin Chandra Mandi · Amit Patra · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年4月
脉冲跳跃调制（PSM）技术通过选择性跳过时钟脉冲来提高DC-DC变换器的轻载效率。然而，现有PSM方案难以预设充放电周期数，导致纹波参数不可预测且难以维持稳定的周期行为。本文提出了一种新型数字控制策略，旨在解决上述问题，并进一步降低功率损耗。
解读: 该技术对阳光电源的户用光伏逆变器及储能系统（如PowerStack系列）具有重要参考价值。在户用场景中，系统长时间处于轻载或待机状态，提升轻载转换效率是提升产品能效等级（如CEC效率）的关键。该文提出的数字脉冲跳跃控制策略，通过精确控制跳脉冲行为，能有效抑制输出纹波并保证系统稳定性，有助于优化阳光电...
数字电流模式控制Boost变换器中用于改善瞬态性能和稳定性的离散时间状态反馈设计方法
Discrete-Time State Feedback Design Approach in a Digitally Current Mode Controlled Boost Converter for Improving Transient Performance and Stability
Dipayan Chatterjee · Santanu Kapat · Indra Narayan Kar · Mrinmay Bhowmik · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年11月
针对电流模式控制Boost变换器中右半平面零点导致的相位裕度与增益带宽设计权衡难题，本文提出了一种离散时间状态反馈设计方法。该方法有效提升了数字控制系统的瞬态响应速度与稳定性，为解决非最小相位系统的控制挑战提供了新思路。
解读: 该研究针对Boost变换器的控制优化，对阳光电源的光伏组串式逆变器（DC-DC升压级）及储能变流器（PCS）中的DC-DC环节具有重要参考价值。在光伏发电中，Boost电路的动态响应直接影响MPPT的跟踪速度；在储能系统中，提升DC-DC的瞬态性能可增强系统对电网波动的响应能力。建议研发团队借鉴该离...
一种新型级联48V至负载点架构的建模、数字控制与设计技术
Modeling, Digital Control, and Design Techniques in a Novel Cascaded 48-to-PoL Architecture for Fast Transient Response and Enhanced Stability
Prantik Majumder · Dipayan Chatterjee · Santanu Kapat · Debaprasad Kastha · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年7月
本文针对适用于48V至负载点（PoL）应用的新型级联式直流 - 直流转换器，提出了精确建模方法、数字控制架构和设计方法。采用非隔离式中间架构（IBA），将48V输入转换为12V，在负载点阶段再使用串联电容降压（SCB）转换器将其进一步转换为1V。负载点转换器受到严格调节，并被建模为恒功率负载（CPL），这会引入负增量阻抗效应，从而影响中间架构的稳定性。通过考虑寄生参数和采样延迟，推导了离散时间（DT）大信号和小信号模型，以准确捕捉系统动态特性，用于逐周期稳定性分析。采用电压模式数字相移调制（DP...
解读: 该级联48V至PoL架构的建模与数字控制技术对阳光电源储能与光伏系统具有重要应用价值。在ST系列储能变流器中，多相交错并联DC-DC变换器是关键功率级，该研究提出的小信号建模方法可优化级联变换器的动态响应设计，数字控制策略可增强多相并联结构的鲁棒性，显著提升负载突变时的瞬态性能。在SG系列光伏逆变器...