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一种新型LLC谐振变换器在线工作模式识别策略
A Novel Online Operation Mode Recognition Strategy of LLC Resonant Converter
Jian Wang · Taotao Ge · Jie Chen · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
时域分析是表征LLC变换器的常用方法，其工作模式（OpMods）基于开关周期内谐振电路状态的组合进行分类。每种模式需专用模型分析，识别错误会导致模型精度下降。本文提出了一种新型在线识别策略，旨在提高LLC变换器在不同工况下的建模准确性与控制性能。
解读: LLC谐振变换器是阳光电源户用光伏逆变器及储能系统（如PowerStack、ST系列PCS）中DC-DC级核心拓扑。该文献提出的在线工作模式识别策略，能够显著提升变换器在宽电压范围、变负载工况下的动态响应精度与效率优化能力。建议研发团队将其应用于iSolarCloud智能运维平台的数字孪生模型中，通...
基于时域分析的LLC变换器ZVS实现分析与优化设计
ZVS Implementation Analysis and Optimization Design of LLC Converter Based on TDM-DC
Fangang Meng · Shengren Yong · Jinmeng Wu · Yuan Shu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年10月
为提升LLC变换器效率并确保全工作范围内的零电压开关（ZVS），本文提出了一种基于时域分析的优化设计方法。针对现有方法忽略死区时间内电流下降及寄生电容影响导致ZVS估计过于乐观的问题，本文通过精确建模，为高效率功率变换提供了更可靠的设计依据。
解读: LLC谐振变换器是阳光电源户用光伏逆变器及储能系统（如PowerStack、PowerTitan系列中的DC-DC环节）的核心拓扑。该研究通过精确的时域分析优化ZVS实现，能够有效降低开关损耗，提升系统在宽电压范围下的转换效率。建议研发团队将此优化设计方法应用于新一代高功率密度逆变器及储能变流器（P...
双向多电平LCL谐振变换器全范围软开关的混合调制策略
Hybrid Modulation Strategy for Full Range Soft Switching
Wenhui Qiu · Hui Wang · Guo Xu · Xida Chen 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月
多电平混合调制可有效降低双向LCL谐振变换器轻载下环流。传统非对称多电平调制难以在正向和反向功率传输时同时维持软开关。基于基波谐波分析(FHA)的电流计算在瞬时电流方面存在显著偏差,特别是轻载和多电平调制下影响ZVS特性分析精度。本文提出基于多电平桥结构的混合调制策略,通过选择适当变换器开关逻辑拓宽反向功率传输软开关范围。结合移相角所提混合调制确保轻载下软开关。采用时域信号叠加分析方法替代FHA获得更准确的开关瞬时电流值。1.5kW实验样机验证混合调制策略有效性和时域分析方法准确性。
解读: 该混合调制软开关技术对阳光电源双向谐振变换器有重要优化价值。该策略可应用于ST储能系统双向DC-DC变换器的多电平拓扑,实现全负载范围软开关提高效率并降低EMI。时域分析方法对PowerTitan大型储能系统LCL谐振变换器的精确建模和控制设计有参考意义。该技术对阳光电源双向充放电系统和V2G应用的...
基于精确时域建模和线周期加权损耗优化设计策略的LCL型单级逆变器
LCL Type Single-Stage Inverter Based on Accurate Time-Domain Modeling
Zhichong Shao · Jiahao Li · Jie Chen · Dibin Zhu 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年6月
基于传统谐振DC-DC变换器的伪直流链路单级隔离逆变器(PDL-SII)存在电压增益范围窄和由此导致的低增益范围输出畸变问题。为解决该问题,提出基于LCL谐振变换器的新型PDL-SII。因LCL变换器优异降压性能,该PDL-SII具有全范围零电压开关特性且仅需脉冲频率调制。进行LCL变换器时域分析,推导LCL变换器运行原理和模式分布。为优化基于LCL变换器的PDL-SII效率,提出新型线周期加权损耗优化设计策略,集成电压电流应力、软开关范围和增益范围。不同于传统DC-DC应用设计策略,该设计策略...
解读: 该LCL谐振单级逆变器技术对阳光电源光伏和储能逆变器优化有重要应用价值。线周期加权损耗优化策略可应用于SG系列光伏逆变器,提高全线周期效率。全范围ZVS特性对阳光电源单级拓扑产品的可靠性和效率提升有借鉴意义。96.8%峰值效率和2.1%THD对户用储能系统的电能质量和转换效率有优化潜力,可提升用户满...
用于宽负载应用的单输入多输出双向谐振变换器的物理信息神经网络建模
Physics-Informed Neural Network Model Description for an SIMO Bidirectional Resonant Converter for Wide-Load Applications
Diego Bernal Cobaleda · Fanghao Tian · Wilmar Martinez · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年4月
本文提出一种面向高自由度电力变换器的物理信息神经网络（PINN）建模方法。该方法综合考虑占空比、相移及功率关系，突破传统调制策略对谐波近似或时域分析的依赖，有助于识别更高效的运行工作点。以一种原边五电平T型逆变器、副边级联双单元多电平逆变器的谐振多输出变换器为案例，实现高低压侧隔离并降低变压器匝数比，提升功率密度潜力。结合粒子群优化（PSO）算法对PINN预测结果进行优化，进一步挖掘性能潜力。通过低功率样机验证，轻载效率显著提升。结果表明人工智能驱动建模在拓展变换器全负载效率方面具有前景，并探讨...
解读: 该PINN建模方法对阳光电源多端口变换器产品具有重要价值。在ST储能系统中，可优化多电池簇并联的SIMO拓扑建模，突破传统谐波分析局限，实现宽SOC范围高效运行；结合PSO算法可动态寻优调制策略，提升轻载效率。在车载OBC及充电桩产品中，五电平T型逆变器与级联多电平拓扑的结合可降低变压器匝数比、提升...
采用交错载波PWM技术的非对称双三相电动汽车输出电流纹波研究
Output Current Ripple in Electric Vehicles With Asymmetrical Dual Three-Phase Arrangement Applying Interleaved Carrier-Based PWM Techniques
Ander Demarcos · Endika Robles · Unai Ugalde · Ibon Elosegui 等5人 · IEEE Access · 2025年2月
非对称双三相（ADTP）多相结构在汽车电驱动系统中日益重要，但其脉宽调制（PWM）技术仍需优化以降低直流母线电流应力。本文基于双傅里叶积分法提出一种新型谐波畸变因子（HDF）计算方法，用于评估载波PWM技术对ADTP系统输出电流纹波的影响。该方法克服了时域分析的分辨率依赖与积分误差，提升了谐波抑制机理的理论认知。实验验证表明，该方法结果准确可靠，揭示了交错调制策略对HDF的影响，并指明了兼顾直流侧与交流侧性能的最优PWM方案，为高功率密度、高可靠性电驱动系统设计提供指导。
解读: 该ADTP交错载波PWM技术对阳光电源新能源汽车驱动系统及储能变流器产品具有重要应用价值。文中提出的双傅里叶积分HDF计算方法可直接应用于：1）车载电机驱动系统优化，通过交错调制降低直流母线电流纹波，减小滤波电容需求，提升功率密度；2）ST系列储能变流器多相并联拓扑设计，优化载波相位配置实现谐波抑制...
LLC变换器脉冲频率调制与移相控制的小信号建模及比较
Small-Signal Modeling and Comparisons of the Pulse Frequency Modulation and Time Shift Control for the LLC Converters
Zhiqiang Guo · Zhijie Huang · Zhongyuan Chen · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
本文提出了一种基于时域分析的LLC变换器小信号建模新方法。通过将状态轨迹的时域表达式转换为泰勒一阶展开式，实现了轨迹表达式的线性化。基于此推导了脉冲频率调制（PFM）下的状态空间公式及传递函数。
解读: LLC谐振变换器是阳光电源户用光伏逆变器及储能系统（如PowerStack、ST系列PCS）中DC-DC级实现高效率、高功率密度的核心拓扑。该文献提出的时域小信号建模方法，能够更精确地分析PFM与移相控制下的动态响应，有助于优化控制环路设计，提升系统在宽电压范围下的稳定性与瞬态响应速度。建议研发团队...
基于时域分析的LCC-LCC补偿感应式电力传输变换器不连续工作状态的精确建模
Accurate Modeling of Discontinuous Operating State for LCC–LCC Compensated Inductive-Power-Transfer Converters by Time-Domain Analysis
Xian Zhang · Hualei Zheng · Fei Xu · Zhixin Chen · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年11月
LCC-LCC补偿拓扑广泛应用于感应式电力传输（IPT）系统以实现恒流（CC）输出，适用于电池充电。然而，传统基于频域基波分析（FHA）建立的数学模型在负载电阻大于阈值RL > πωLfs/2时无法准确描述输出电流，因其忽略了整流器输入电流的不连续半正弦特性。本文首次提出一种精确的时域分析（TDA）方法，用于推导LCC-LCC补偿IPT系统的输出电流模型。结果表明，输出电流随负载电阻增大而减小，与FHA结论截然不同。仿真与实验验证了所提TDA模型的准确性，且与理论分析一致。该方法可为设计LCC-...
解读: 该LCC-LCC补偿IPT系统的时域精确建模技术对阳光电源无线充电产品线具有重要应用价值。研究揭示的不连续工作状态建模方法可直接应用于电动汽车无线充电桩和储能系统无线充电模块设计。传统FHA方法在大负载电阻时的建模误差会导致恒流输出失准，影响电池充电安全性。所提TDA方法能准确预测整流器输入电流的不...
基于叠加原理的CLLC变换器谐振频率以上模式高精度时域分析方法
High-Precision Time-Domain Analysis Method Based on the Superposition Principle for CLLC Converter in Above-Resonant-Frequency Mode
Longteng Jiao · Lei Li · Cheng Wang · Shanlu Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月
CLLC变换器因其高效的双向功率传输能力被广泛应用。然而，由于其包含多个谐振元件，建模与分析难度较大，限制了效率的进一步提升。本文提出一种基于叠加原理的分析方法，为CLLC变换器在谐振频率以上模式下的运行提供了更精确的分析模型。
解读: CLLC拓扑是阳光电源储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）及电动汽车充电桩中双向DC-DC变换器的核心技术。该文提出的高精度时域分析方法，能够显著提升变换器在宽电压范围下的效率优化能力，有助于减小磁性元件体积并降低开关损耗。建议研发团队将其应用于新一代高功率密度储能变流器（P...
基于变占空比调制的三相双有源桥变换器时域分析与优化
Time-Domain Analysis and Optimization of a Three-Phase Dual-Active-Bridge Converter With Variable Duty-Cycle Modulation
Gunnar Schulz · Jennifer Bauman · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年12月
本文研究了三相双有源桥（3p-DAB）DC-DC变换器的占空比控制（DCC）调制方案。该方案作为一种具有三个自由度的调制策略，能有效拓宽变换器的软开关范围，并在轻载及宽电压波动工况下降低导通损耗。文章针对现有DCC实现方法的局限性进行了深入分析与优化。
解读: 3p-DAB拓扑是阳光电源大功率储能系统（如PowerTitan系列）及高压直流变换环节的核心技术。该文章提出的变占空比调制优化，能显著提升变换器在宽电压范围下的转换效率，对于优化储能PCS的轻载效率、降低散热需求具有重要意义。建议研发团队关注该调制策略在提升系统功率密度和降低损耗方面的应用，特别是...
孤岛供电中基于模块化多电平的构网型变流器时域分析模型
A Time-Domain Analysis Model for Modular-Multilevel-Based Grid-Forming Converters in Isolated Power Supply
Zhijie Liu · Jinyu Wang · Lu Chen · Ziquan Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年5月
针对孤岛供电场景，现有模型难以满足模块化多电平构网型变流器（MMGC）的性能评估与参数设计需求。本文提出了一种高精度时域稳态分析模型，揭示了负载、MMGC及系统间的耦合关系，为优化系统设计提供了理论依据。
解读: 该研究对于阳光电源的PowerTitan及大型储能系统（PCS）具有重要参考价值。随着储能系统在弱电网及孤岛微电网应用场景的增加，构网型（GFM）技术已成为核心竞争力。模块化多电平（MMC）拓扑在更高电压等级和更大功率密度储能应用中极具潜力。该时域分析模型有助于优化阳光电源大功率储能变流器的控制策略...
双有源桥变换器的时域周期稳态分析模型
A Periodic-Steady-State Analysis Model in Time Domain for Dual Active Bridge Converter
Di Mou · Quanming Luo · Yuqi Wei · Jia Li 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年4月
本文提出了一种针对双有源桥（DAB）变换器的多时间尺度建模方法。通过结合理想稳态过程与有限开关瞬态过程，提高了分析的准确性。文章推导了五自由度调制DAB变换器在所有运行模式下的状态方程，为优化变换器性能提供了理论支撑。
解读: DAB变换器是阳光电源储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）及直流耦合光储一体化方案中的核心DC-DC拓扑。该文献提出的高精度时域建模方法，能够更准确地捕捉开关瞬态过程，有助于优化PCS的软开关控制策略，提升变换效率并降低损耗。建议研发团队将其应用于PCS的损耗分析与控制算法改...
LLC谐振变换器完整的分步优化设计
A Complete Step-by-Step Optimal Design for LLC Resonant Converter
Yuqi Wei · Quanming Luo · Zhiqing Wang · Homer Alan Mantooth · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年4月
本文针对LLC谐振变换器提出了一种基于时域分析的完整分步优化设计方法。该方法在最恶劣工况下实施，旨在提升变换器的整体性能，为工业应用中的高效电源设计提供了系统性的理论指导与设计流程。
解读: LLC谐振变换器是阳光电源核心产品线中的关键拓扑，广泛应用于户用光伏逆变器的DC-DC级、电动汽车充电桩的功率模块以及储能系统（如PowerStack）的辅助电源或隔离变换环节。该文章提出的时域分析优化设计方法，能够有效提升变换器在全负载范围内的效率和功率密度。建议研发团队将其应用于充电桩模块的轻量...
利用最优三次谐波注入最小化两电平电压源逆变器的总谐波畸变
Minimizing Total Harmonic Distortion of a Two-Level Voltage Source Inverter Using Optimal Third Harmonic Injection
Saher Albatran · Abdel Rahman Al Khalaileh · Ahmad S. Allabadi · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年3月
本文对三次谐波注入（THI）对两电平电压源逆变器输出相电压波形的影响进行了全时域分析，并评估了不同脉宽调制（PWM）方法的总谐波畸变（THD）性能。文中重点研究了THIPWM6和THIPWM4两种方案，旨在优化调制策略以提升逆变器输出质量。
解读: 该研究直接关联阳光电源的核心产品线——光伏逆变器（组串式及集中式）。通过优化三次谐波注入策略，可以有效降低逆变器输出电流的总谐波畸变（THD），从而提升电能质量，满足日益严格的并网标准。在阳光电源的研发中，该技术可直接应用于逆变器控制算法的迭代，特别是在追求高功率密度和高效率的场景下，通过改进PWM...
一种考虑环境温度动态的热建模方法
A Thermal Modeling Method Considering Ambient Temperature Dynamics
Haoran Wang · Rongwu Zhu · Huai Wang · Marco Liserre 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年1月
本文提出了一种针对电力电子器件的热建模方法，解决了现有分析方法无法表征环境温度变化所引入的热动态问题。通过叠加定理和时域分析，研究了基于稳定环境温度的现有分析方法的局限性，并提出了改进的热建模方案。
解读: 该研究对于提升阳光电源全系列产品（如组串式/集中式逆变器、PowerTitan储能系统）的可靠性设计至关重要。在户外严苛环境下，环境温度的剧烈波动直接影响功率模块（IGBT/SiC）的结温寿命。通过引入动态热建模，研发团队可更精准地评估变流器在极端工况下的热应力，优化散热设计与降额策略，从而延长产品...
基于状态观测器残差时域分析的交错并联变换器开路故障识别方法
Open-Circuit Fault Identification Method for Interleaved Converters Based on Time-Domain Analysis of the State Observer Residual
Nicolas Wassinger · Emiliano Penovi · Rogelio Garcia Retegui · Sebastian Maestri · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年4月
本文针对多相交错并联变换器，提出了一种基于状态观测器残差时域分析的开路故障诊断方法。该方法利用交错并联结构的冗余特性，在不损失纹波抑制性能的前提下，实现故障的快速识别与定位，对于提升电力电子系统在连续运行工况下的容错能力具有重要意义。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线（如组串式逆变器、储能变流器PCS）具有极高的应用价值。阳光电源的组串式逆变器广泛采用多路MPPT及交错并联技术，该故障诊断方法能有效提升系统在复杂工况下的可靠性，缩短运维响应时间，降低iSolarCloud平台的故障误报率。建议研发团队将该观测器算法集成至DSP控制固件...
一种具有低均方根电流谐振辅助电路的ZVS脉宽调制全桥变换器
A ZVS Pulsewidth Modulation Full-Bridge Converter With a Low-RMS-Current Resonant Auxiliary Circuit
Alireza Safaee · Praveen Jain · Alireza Bakhshai · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年6月
本文提出了一种新型鲁棒无源低均方根电流谐振辅助电路，用于实现移相全桥变换器超前和滞后桥臂的零电压开关（ZVS）。通过详细的时域分析，描述了辅助电路在不同工况下的稳态行为，并进行了深入的性能对比。
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。在光伏组串式逆变器和储能系统（如PowerTitan、PowerStack）中，DC-DC变换级是实现高效能量转换的关键。该拓扑通过优化辅助电路降低了开关管的RMS电流，能有效提升变换效率并降低温升，从而提升产品功率密度。建议研发团队评估该谐振电路在阳...
一种基于二进制比较器异步脉宽调制的低EMI降压变换器
A Low-EMI Buck Converter Using a Binary Comparator-Based Asynchronous Pulsewidth Modulator for Wide Adjustable Switching Frequency Application
Lehan Xu · Zhangyong Chen · Yong Chen · Xin Tong 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年10月 · Vol.14
本文提出一种采用二进制比较器异步PWM（BAPWM）控制的低杂散噪声、宽可调开关频率降压变换器。理论分析表明二阶BAPWM具备更宽调频范围，其线性化模型频率响应与传统PWM兼容，且具备固有展频特性，显著抑制EMI。
解读: 该BAPWM技术可提升阳光电源ST系列PCS及PowerTitan储能系统中DC-DC级（如电池侧双向变换器）的EMI性能与频率灵活性，尤其利于高功率密度设计和CISPR 32等严苛EMC认证。建议在新一代户用/工商业储能PCS的辅助电源或电池接口模块中试点集成，并结合SiC/GaN器件优化开关频率...
基于精确时域分析的电容输出滤波LCC变换器全范围同步整流策略
Full Range Synchronous Rectification Strategy for LCC Converter With Capacitive Output Filter Based on Accurate Time-Domain Analysis
Zhichong Shao · Jie Chen · Jiahao Li · Wenchang Hu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年10月
同步整流（SR）技术是提升谐振变换器效率的关键。本文针对LCC谐振变换器，提出了一种基于精确时域分析的无传感器模型同步整流策略。该策略通过闭环控制实现了全负载范围内的精确整流，有效降低了整流损耗，提升了变换器的整体效率。
解读: 该研究提出的LCC变换器同步整流策略对阳光电源的电力电子产品研发具有重要参考价值。LCC拓扑常用于高功率密度、宽输出电压范围的直流变换场景，该技术可直接应用于阳光电源的户用光伏逆变器DC-DC级、储能系统（如PowerStack）中的双向DC-DC模块以及充电桩电源模块。通过采用无传感器同步整流，可...
基于特性的电容滤波LCC谐振变换器设计
Characteristic-Based Design of an LCC Resonant Converter With a Capacitive Filter
Arkadeb Sengupta · Utsab Kundu · Vinod John · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年3月
本文针对电容滤波LCC谐振变换器在宽负载范围、软开关及低导通损耗设计上的挑战，提出了一种归一化的面向设计的分析方法，优化了该拓扑在变负载应用中的性能表现。
解读: LCC谐振变换器作为高频DC-DC变换的核心拓扑，在阳光电源的储能变流器（PCS）及电动汽车充电桩产品中具有重要应用价值。该研究提出的归一化设计方法，有助于优化PowerTitan等储能系统及直流快充桩内部DC-DC模块的效率与功率密度。通过实现更宽负载范围下的软开关，可显著降低变换器在轻载及满载工...
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