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兆赫兹驱动无缓冲软开关电流型多谐振DC-DC变换器
MHz-Driven Snubberless Soft-Switching Current-Fed Multiresonant DC–DC Converter
Tomokazu Mishima · Shiqiang Liu · Ryotaro Taguchi · Ching-Ming Lai · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年7月
本文提出了一种新型多谐振升压DC-DC变换器,旨在以最少的有源和无源元件实现高电压增益。该变换器采用基于氮化镓(GaN)高电子迁移率晶体管的兆赫兹(MHz)高频驱动,实现了无缓冲零电流软开关(ZCS)换流,有效提升了功率密度与转换效率。
解读: 该技术在提升功率密度和转换效率方面具有显著优势,对阳光电源的户用光伏逆变器及小型化储能系统(如PowerStack)具有重要参考价值。随着GaN器件在MHz高频领域的成熟,该拓扑可助力阳光电源进一步缩小逆变器体积,降低被动元件成本。建议研发团队关注其在高频下的电磁兼容(EMC)挑战,并评估其在微型逆...
用于金属淬火高频感应加热应用的三相转单相多谐振直接AC-AC变换器
Three-Phase to Single-Phase Multiresonant Direct AC–AC Converter for Metal Hardening High-Frequency Induction Heating Applications
Ryosuke Kawashima · Tomokazu Mishima · Chiaki Ide · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年1月
本文提出了一种用于工业金属淬火感应加热的新型多谐振三相工频转高频直接AC-AC变换器。该变换器通过最少数量的双向开关实现了直接变频,并具备宽范围软开关特性,有效提升了转换效率与功率密度。
解读: 该文献探讨的直接AC-AC变换拓扑主要针对工业感应加热领域,与阳光电源核心的光伏逆变器、储能PCS及风电变流器业务在应用场景上存在差异。然而,其提出的多谐振软开关技术及双向开关控制策略,对于优化高频功率变换效率具有参考价值。建议研发团队关注该拓扑在提升功率密度方面的设计思路,可作为未来探索新型高频辅...
一种单级高频链路模块化三相LLC交流-直流变换器
A Single-Stage High-Frequency-Link Modular Three-Phase LLC AC–DC Converter
Tomokazu Mishima · Shoya Mitsui · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年3月
本文提出了一种新型单级高频链路三相LLC交流-直流变换器。该变换器采用基于升压全桥拓扑的相位模块,具备功率因数校正(PFC)功能,实现了三相工频交流到单相高频交流的转换,且无需平滑直流母线。该方案具有结构简单、成本效益高及模块化程度高等优势。
解读: 该技术提出的单级高频链路LLC拓扑,通过省去直流母线电容,能显著提升功率密度并降低系统成本,对阳光电源的组串式光伏逆变器及户用储能系统具有重要参考价值。特别是在追求轻量化和高效率的户用光伏及小型工商业储能应用中,该拓扑可优化功率模块设计,提升转换效率。建议研发团队关注其在三相输入场景下的控制复杂度和...
基于非对称占空比限制控制的分布式储能系统多端口双向DC-DC变换器
Asymmetrical Duty-Cycle Limit Control-Based Multiport Bidirectional DC–DC Converter for Distributed Energy Storage System Applications
Shiqiang Liu · Guiyi Dong · Yong Ying · Ching-Ming Lai 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年7月
本文提出了一种新型多端口双向DC-DC变换器,在每个低压端口采用两相交错架构,以降低低压侧电容和电感的电流纹波。该多端口配置旨在实现不同电压等级储能系统的同时接入与高效利用,并结合非对称占空比限制控制策略,优化了变换器的动态响应与功率分配能力。
解读: 该技术对阳光电源的PowerTitan和PowerStack系列储能系统具有重要参考价值。多端口双向DC-DC变换器架构能够有效解决不同电压等级电池簇接入同一PCS的灵活性问题,而两相交错技术能显著降低电流纹波,有助于提升储能系统的寿命和功率密度。建议研发团队关注该非对称占空比控制策略,以优化在复杂...
基于SiC-MOSFET的超98%效率四相交错双向DC-DC变换器及其宽电压比特性
Over 98% Efficiency SiC-MOSFET Based Four-Phase Interleaved Bidirectional DC–DC Converter Featuring Wide-Range Voltage Ratio
Shiqiang Liu · Guiyi Dong · Tomokazu Mishima · Ching-Ming Lai · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年7月
本文提出了一种新型浮动四相交错电荷泵双向DC-DC变换器(F4P-ICPBDC),具备宽降压/升压电压比。通过交错结构降低了低压侧电容和电感的电流纹波,浮动配置则实现了高电压转换比,并确保了平均电流平衡。
解读: 该拓扑对于阳光电源的储能业务(如PowerTitan、PowerStack系列PCS)具有极高的应用价值。储能系统在电池侧与直流母线之间需要高效的双向DC-DC变换,该技术采用SiC器件配合四相交错结构,能显著提升转换效率至98%以上,并有效降低电流纹波,从而减小磁性元件体积,提升功率密度。建议研发...
一种具有LC反谐振电路的灵敏度提升型PFM LLC谐振全桥DC-DC变换器
A Sensitivity-Improved PFM LLC Resonant Full-Bridge DC–DC Converter With LC Antiresonant Circuitry
Tomokazu Mishima · Hiroto Mizutani · Mutsuo Nakaoka · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年1月
本文提出了一种基于LLC谐振电路的全桥DC-DC变换器,通过引入LC反谐振槽路来优化脉冲频率调制(PFM)性能。该LLC-LC变换器利用反谐振槽路效应,在单位增益以下实现了更宽的电压调节范围,并有效减小了PFM的频率变化范围。
解读: 该技术对阳光电源的储能变流器(PCS)及充电桩业务具有重要参考价值。LLC谐振变换器是阳光电源PowerTitan、PowerStack系列储能系统及直流快充桩中的核心功率变换拓扑。通过引入LC反谐振电路,可有效改善变换器在宽电压范围下的增益特性,降低频率调节范围,从而优化磁性元件设计并提升系统效率...
基于改进型E类谐振拓扑并集成可控可变电感与阶梯磁芯收发耦合器的固定频率单级无线电机驱动器
A Fixed-Frequency Single-Stage Wireless Motor Driver Utilizing a Modified Class-E Resonant Topology With a Controlled Variable Inductor and Stepped-Core Tx/Rx Couplers
Ching-Ming Lai · De-Tai Lin · Hao-En Liu · Tomokazu Mishima 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年2月
本文提出一种基于改进型E类谐振拓扑的单级无线电机驱动器(WMD),用于直流电机控制。通过引入有源钳位电路与高阶谐波抑制电路,提升了开关器件可靠性并优化了功率传输效率。在谐振腔中集成可变电感模块与阶梯磁芯发射/接收耦合器,实现了在线圈失配条件下保持高效率的固定频率运行。文章涵盖系统架构、电路工作模态、稳态分析及磁性元件设计。实验构建了180 W的WMD样机,验证了理论分析,谐振腔效率提升达4.79%,系统最高效率达89.72%。
解读: 该固定频率单级无线电机驱动技术对阳光电源新能源汽车产品线具有重要应用价值。改进型E类谐振拓扑结合有源钳位电路可直接应用于车载OBC充电机和无线充电桩开发,89.72%的系统效率与4.79%的谐振腔效率提升为ST储能变流器的软开关设计提供参考。可变电感模块实现线圈失配下的固定频率运行,可优化充电桩在不...