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一种具有双耦合电感的输入并联输出串联高增益DC/DC变换器
A High Gain Input-Parallel Output-Series DC/DC Converter With Dual Coupled Inductors
Xuefeng Hu · Chunying Gong · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年3月
本文提出了一种新型输入并联输出串联(IPOS)升压变换器,结合了双耦合电感和电压倍增模块。该拓扑旨在满足光伏、燃料电池、直流备用电源及电动汽车等工业应用对高电压增益的需求,通过耦合电感技术有效提升了变换效率与功率密度。
解读: 该高增益DC/DC拓扑对阳光电源的组串式光伏逆变器和储能PCS产品具有重要的参考价值。在光伏应用中,该技术可提升MPPT阶段的电压转换效率,尤其适用于低压光伏组件接入高压直流母线的场景,有助于进一步缩小逆变器体积。在储能领域,该拓扑可优化PowerTitan等储能系统中的DC/DC级设计,提升电池组...
一种具有高电压增益和降低开关应力的三绕组耦合电感DC-DC变换器拓扑
A Three-Winding Coupled-Inductor DC–DC Converter Topology With High Voltage Gain and Reduced Switch Stress
Xuefeng Hu · Jianzhang Wang · Linpeng Li · Yongchao Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年2月
本文提出了一种适用于光伏、燃料电池、高强度放电灯及电动汽车等低输入高输出电压场景的DC-DC升压变换器。该拓扑由一个三绕组耦合电感、单开关及两个混合倍压单元组成,有效实现了高电压增益并降低了开关管的电压应力。
解读: 该拓扑结构对阳光电源的核心业务具有重要参考价值。在光伏组串式逆变器中,高增益DC-DC级是提升MPPT效率和系统功率密度的关键,该方案通过耦合电感降低开关应力,有助于选用更低额定电压的功率器件,从而降低导通损耗并提升整机效率。在电动汽车充电桩业务中,该拓扑可优化DC-DC模块设计,提升转换效率并减小...
一种具有高电压增益和零电流纹波的可扩展无变压器双向DC-DC变换器
An Extendable Transformer-Less Bidirectional DC–DC Converter With High Voltage Gain and Zero-Current Ripple
Xuefeng Hu · Junqiang Jia · Xuehan He · Zijun Xu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年3月
本文提出了一种基于二次电路、开关电容和零电流纹波单元的新型可扩展非隔离双向DC-DC变换器。该变换器通过结合二次电路与开关电容单元,实现了宽电压转换比,并有效降低了半导体器件的电压应力。
解读: 该拓扑结构对阳光电源的储能系统(如PowerTitan、PowerStack)及电动汽车充电桩业务具有重要参考价值。其高电压增益特性可简化储能PCS的级联设计,降低对高压器件耐压等级的要求,从而优化系统成本与效率。零电流纹波特性有助于延长电池组的使用寿命,提升储能系统的可靠性。建议研发团队评估该拓扑...
一种用于并网光伏系统的无变压器升压逆变器
An Integrated Step-Up Inverter Without Transformer and Leakage Current for Grid-Connected Photovoltaic System
Xuefeng Hu · Penghui Ma · Benbao Gao · Meng Zhang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年10月
本文研究了一种用于光伏发电的集成式无变压器升压逆变器。该拓扑通过结合传统Boost变换器与单相全桥DC-AC逆变器实现。其核心优势在于有效抑制了由光伏阵列对地寄生电容引起的漏电流问题,同时具备升压能力,适用于高效率、小体积的光伏并网应用。
解读: 该拓扑结构对阳光电源的户用及组串式逆变器产品线具有重要参考价值。无变压器设计能显著提升逆变器功率密度并降低成本,而对漏电流的抑制是提升光伏系统安全性和电磁兼容性的关键。建议研发团队关注该集成升压方案在提升低压光伏组件输入电压适应性方面的潜力,特别是在户用光伏领域,通过优化Boost与逆变级的集成控制...
一种具有超低分布电压应力的超高增益混合连接升压变换器
An Ultrahigh Voltage Gain Hybrid-Connected Boost Converter With Ultralow Distributed Voltage Stress
Xuefeng Hu · Xing Liu · Penghui Ma · Shunde Jiang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年10月
本文提出了一种新型混合连接升压变换器(HCBC),具备超高升压比和极低电压应力。输入端采用基于双耦合电感的交错式升压结构,有效降低了输入电流纹波,并减轻了主开关管和磁性元件的电流应力。
解读: 该拓扑通过耦合电感和混合连接技术实现了高升压比,非常契合阳光电源户用光伏及组串式逆变器对高功率密度和高效率的需求。在光伏组件电压较低或需要更高直流母线电压的场景下,该技术能有效降低开关管的电压应力,从而允许选用更低耐压等级的功率器件(如SiC MOSFET),进一步提升转换效率。建议研发团队评估该拓...
一种结合磁耦合与倍压技术的混合三态开关升压变换器
A Three-State Switching Boost Converter Mixed With Magnetic Coupling and Voltage Multiplier Techniques for High Gain Conversion
Xuefeng Hu · Guorui Dai · Lin Wang · Chunying Gong · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年4月
本文提出了一种非对称三态开关升压变换器,结合了磁耦合和倍压技术。该拓扑在无需极高匝数比和极端占空比的情况下,实现了极高的电压增益,并显著降低了功率器件的电压应力,提升了变换效率。
解读: 该拓扑通过磁耦合与倍压技术实现高增益与低电压应力,对阳光电源的组串式光伏逆变器(如SG系列)和储能变流器(如ST系列PCS)具有重要参考价值。在光伏应用中,该技术可优化升压电路设计,减少对大匝数比变压器的依赖,从而减小体积并提升效率;在储能领域,该拓扑有助于提升电池侧到直流母线的升压能力,降低功率器...
不同偏置条件下AlGaN/GaN HEMT的单粒子效应
Single-Event Effects of AlGaN/GaN HEMTs Under Different Biases
Ling Lv · Changjuan Guo · Muhan Xing · Xuefeng Zheng 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年3月
本文从实验和TCAD仿真两方面系统研究了AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)器件在关态、半开态和开态下的单粒子效应(SEEs)。实验结果表明,重离子辐射对处于关态的器件造成的损伤最为严重。随着漏源电压的增加,可观察到单粒子效应引发的无损伤、漏电退化和灾难性失效三个区域。仿真结果显示,关态下的峰值电场最大,且在高电压偏置下电流收集现象更为显著,这进一步证实了关态下单粒子效应的严重性。研究表明,关态下的高单粒子瞬态电流会对器件造成永久性损伤,导致器件漏电流增加。
解读: 从阳光电源的业务角度来看,这项关于AlGaN/GaN HEMT器件单粒子效应的研究具有重要的战略意义。GaN功率器件凭借其高频、高效、高功率密度特性,已成为我们新一代光伏逆变器和储能变流器的核心技术方向,但其在极端环境下的可靠性一直是工程应用的关键考量。 该研究系统揭示了GaN HEMT在不同偏置...
一种基于耦合电感的单开关高增益低电压应力DC-DC变换器
A Single-Switch Coupled Inductor-based DC-DC Converter with High Gain and Low Voltage Stress
Xuefeng Hu · Yanlong Chen · Junqiang Jia · Liang Huo 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
本文提出了一种基于集成两个升压单元和一个三绕组耦合电感并带有两个开关电容网络的新型单开关直流 - 直流变换器,适用于高电压比转换应用。所提出的变换器能够在所有半导体器件承受极低电压应力的基础上实现宽范围的电压增益,并通过合理的漏感实现所有二极管的零电流关断。此外,其输入和输出的地之间存在恒定的电位差。上述特性使所提出的变换器成为可再生能源发电领域中低压输入源与高压直流母线之间的优秀接口。另外,所提出的变换器的串联输出电容交替充电和放电,从固有结构上可有效降低输出电压纹波。同时,其固有的电路结构不...
解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项单开关耦合电感型高增益DC-DC变换器技术具有显著的应用价值。该技术通过集成双升压单元和三绕组耦合电感配合开关电容网络,实现了宽范围电压增益与低器件电压应力的优化平衡,这与我们光伏逆变器和储能系统中前级DC-DC变换环节的核心需求高度契合。 在光伏应用场景中,该技术能...
基于在线注入功率补偿的二次电弧抑制效果仿真研究
Simulation Study on the Suppression Effect on Secondary Arcs Based on Online Injection Power Compensation
Haoxi Cong · Yuxuan Wang · Xuefeng Hu · Xuan Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年1月
特高压输电线中的二次电弧问题严重威胁电力系统稳定性。本文提出一种基于注入功率补偿的抑制方法,结合电弧动态演化模型与注入功率补偿模型,通过仿真验证了其有效性。分析了初始恢复电压梯度、故障位置、线路长度及补偿延迟时间等关键因素对抑制效果的影响。结果表明,相较于两组高速接地开关方案,该方法使恢复电压降低24.7%,并将600 km以内线路的平均电弧持续时间缩短22%。故障位置在线路两端时效果更优,其他因素增强则削弱抑制效果。该方法前景良好,但仍需进一步实验验证其可行性。
解读: 该二次电弧抑制技术对阳光电源PowerTitan大型储能系统的电网接入具有重要参考价值。特高压输电线路的二次电弧问题直接影响储能系统并网稳定性,文中提出的注入功率补偿方法可启发ST系列储能变流器的故障穿越策略优化。具体应用包括:1)在构网型GFM控制中集成动态电弧模型,提升故障恢复速度;2)优化Po...