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一种用于可再生能源应用的高功率密度交错式软开关高升压Boost变换器
An Interleaved Soft Switched High Step-Up Boost Converter With High Power Density for Renewable Energy Applications
Ramin Rahimzadeh Khorasani · Hamed Moradmand Jazi · Nilanjan Ray Chaudhuri · Arash Khoshkbar-Sadigh 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年11月
本文提出了一种新型交错式软开关Boost变换器，通过简单的辅助电路实现。该拓扑结合了耦合电感和开关电容单元，能够实现高电压增益。此外，该变换器支持通过扩展开关电容单元进一步提升增益，适用于独立负载或交流并网应用，具有高功率密度优势。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器（String Inverter）产品线具有重要参考价值。随着光伏组件功率不断提升，逆变器直流侧输入电压范围和转换效率面临更高挑战。该拓扑通过软开关技术降低开关损耗，结合耦合电感与开关电容实现高升压比，有助于提升组串式逆变器的功率密度，减小体积并降低散热压力。建议研发团...
采用耦合电感和倍压单元的超高升压DC-DC变换器综合与对比分析
Synthesis and Comparative Analysis of Very High Step-Up DC–DC Converters Adopting Coupled-Inductor and Voltage Multiplier Cells
Antonio Manuel Santos Spencer Andrade · Everson Mattos · Luciano Schuch · Helio Leaes Hey 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年7月
本文提出了一种开发超高升压DC-DC变换器的综合方法。该方法以Boost变换器为基础，结合了开关电容倍压单元、二极管倍压单元和耦合电感三种升压技术，旨在实现高增益转换，并对不同拓扑进行了对比分析。
解读: 该研究提出的超高升压拓扑对于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。在光伏应用中，随着组件功率提升，高增益DC-DC级能有效降低输入电流纹波并提高效率；在储能PCS领域，该技术有助于优化电池侧与直流母线间的电压匹配，提升系统功率密度。建议研发团队关注该拓扑在降低开关电压应力及提升转...
基于桥接中点和耦合电感的3电平Buck-Boost变换器共模噪声抑制与电容电压自动平衡
Common-Mode Noise Reduction and Capacitor Voltage Auto-Balance Using Bridged Midpoints and Coupled Inductor in a 3-L Buck-Boost Converter
Yuliang Cao · Boran Fan · Yijie Bai · Vladimir Mitrovic 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月
本文提出了一种基于对称三电平Buck-Boost变换器的改进方案。通过桥接输入和输出侧中点并引入耦合电感，在有效抑制共模噪声的同时，实现了直流母线电容电压的自动平衡，提升了变换器的电磁兼容性与运行稳定性。
解读: 该技术对阳光电源的储能变流器（PCS）及光伏逆变器产品线具有重要参考价值。三电平拓扑是公司PowerTitan及组串式逆变器的主流技术路线，该方案通过简单的硬件改进（桥接中点与耦合电感）即可实现电容电压自平衡，能有效降低对控制算法的依赖，提升系统可靠性。同时，该方案在共模噪声抑制方面的优势，有助于优...
一种具有简单结构和连续输入电流的高效率单开关软开关高升压DC-DC变换器
A High-Efficient Single-Switch, Soft-Switching High Step-Up DC–DC Converter With a Simple Structure and Continuous Input Current for Renewable Energy Integration
Hamed Moradmand Jazi · Ramin Rahimzadeh Khorasani · Ehsan Adib · Pericle Zanchetta 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年8月
本文提出了一种新型单开关软开关高升压DC-DC变换器。通过在输出级利用耦合电感和串联电容，该变换器实现了功率开关管的软开关性能，并获得了高升压增益。耦合电感的设计使得变换器能够同时实现软开关和高效率，适用于可再生能源集成应用。
解读: 该技术提出的高升压比和软开关特性，对阳光电源的户用光伏逆变器及小型储能PCS产品具有重要价值。在户用场景中，光伏组件电压较低，采用该拓扑可简化前级DC-DC电路设计，减少开关损耗，从而提升整机效率并降低散热成本。此外，连续输入电流特性有助于减小光伏侧电流纹波，延长组件寿命。建议研发团队评估该拓扑在提...
交错式零电压开关高升压变换器的分析与实现
Analysis and Implementation of an Interleaved High Step-Up Converter With Zero-Voltage-Switching
Marzieh Mohammadi Jouzdani · Omid Haghparast Naeini · Mahdi Shaneh · Tohid Nouri · IET Power Electronics · 2025年7月 · Vol.18
提出了一种高升压DC-DC变换器。通过在输入侧引入交错技术，有效降低了输入电流纹波。结合耦合电感与内置变压器技术，在低占空比条件下实现了极高的电压增益。所采用的有源钳位电路为MOSFET提供了零电压开通条件，实现了软开关，同时吸收了磁性元件漏感中的能量，并将开关管的电压应力限制在远低于输出电压的水平，提高了系统效率与可靠性。
解读: 该交错式零电压开关高升压变换器技术对阳光电源储能与充电产品具有重要应用价值。其交错技术可降低输入电流纹波，适用于ST系列储能变流器的DC-DC级联拓扑，提升电池侧电流质量，延长电池寿命。耦合电感与有源钳位技术实现的软开关与低电压应力特性，可优化PowerTitan储能系统中的升压单元设计，降低SiC...
一种基于耦合电感的高升压比且输入电流连续的软开关三电平准Z源变换器
A Soft Switched Three Level Quasi Z-Source Converter With Coupled Inductor Based High Conversion Ratio and Continuous Input Current for Renewable Energy Application
Hamed Moradmand Jazi · Ramin Rahimzadeh Khorasani · Rezvan Fani · Ehsan Adib 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
本文提出了一种用于光伏应用的全软开关高升压三电平准Z源变换器。该拓扑通过在阻抗网络中使用有源开关替代二极管，有效降低了导通损耗，并实现了宽输出范围内的零电压开关（ZVS）特性，显著提升了变换效率。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器和户用光伏产品线具有重要参考价值。高升压比和软开关特性能够显著提升光伏组件在低辐照度下的转换效率，并减小磁性元件体积，从而优化逆变器功率密度。建议研发团队关注该拓扑在提升组串式逆变器直流侧升压级效率方面的应用，特别是针对高压光伏组件接入场景，通过引入有源开关替代二极管，...
基于三态开关单元和耦合电感的非隔离高升压DC-DC变换器族
Family of Non-Isolated High Step-Up DC-DC Converters Based on Three-State Switching Cell
Tatiane Martins Oliveira · Alencar Franco De Souza · Guilherme Henrique Favaro Fuzato · Fernando Lessa Tofoli 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年5月
提出基于三态开关单元(3SSC)和耦合电感的非隔离高升压DC-DC变换器族。与传统交错拓扑不同,该构型因3SSC自耦变压器具有固有均流能力。耦合电感在不需要高占空比下扩展电压增益,钳位电路回收漏感储能而不显著增加开关电压应力或元件数量。DC-DC升压变换器详细分析,48V/400V、50kHz、1kW实验样机在额定功率下效率达97.18%。
解读: 该三态开关高升压变换器技术对阳光电源储能DC-DC变换器设计有重要价值。3SSC固有均流特性可应用于ST储能变流器的DC-DC升压级,简化控制并提高可靠性。耦合电感扩展增益技术对PowerTitan储能系统的宽电压范围适应有借鉴意义。97.18%高效率和钳位电路漏感能量回收方案对阳光电源高功率密度变...
基于主动开关耦合电感的高升压ZVT变换器
High Step-Up ZVT Converter Based on Active Switched Coupled Inductors
Yu Tang · Haisheng Tong · Raheel Afzal · Yingjun Guo · IEEE Access · 2020年11月
为满足高电压升压和高效率要求，提出基于主动开关电感ASL的新型高升压零电压转换ZVT DC/DC变换器。该变换器结合ASL和耦合电感结构，可降低功率开关的电压和电流应力，主动钳位技术为所有开关提供零电压转换ZVT。耦合电感可通过适当匝数比实现相对高电压增益，同时所有磁性元件可集成在一个磁芯中。此外由于漏感，解决了二极管的反向恢复问题。详细分析所提变换器的工作原理，还讨论包括电压增益、ZVT条件的特性。然后列出并相互比较一系列衍生变换器。根据所提变换器，在实验室建立100kHz开关频率的500W原...
解读: 该高升压ZVT变换器技术对阳光电源DC-DC变换器产品线有重要参考价值。阳光光伏MPPT升压和储能DC-DC变换器需要高升压比和高效率。零电压转换ZVT技术可降低阳光功率器件的开关损耗和EMI。主动钳位和耦合电感结构对阳光高功率密度变换器设计有借鉴意义。解决二极管反向恢复问题的方法对阳光提升变换器效...
基于混合调制的带耦合电感半双有源半桥变换器
Hybrid Modulation-Based Semi Dual Active Half Bridge Converter With Coupled Inductor
Liting Li · Mei Su · Guo Xu · Li Jiang 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年3月
针对单向低功率应用，提出了一种带有耦合电感的半双有源半桥（DAHB）变换器。与传统的 DAHB 变换器相比，该拓扑结构由三个有源开关和一个二极管组成，减少了所需有源开关的数量。此外，集成了一个耦合电感，以同时实现隔离和能量传输，从而无需单独的输入电感、漏电感以及变压器。为优化性能，还提出了一种混合调制策略，该策略采用无缝控制律，结合了脉冲宽度调制（PWM）和脉冲宽度调制加相移（PPS）两种模式。PWM 模式可使变换器具有较低的电流应力，而 PPS 模式则增强了功率传输能力。所提出的控制律确保了两...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项半双主动半桥（Semi-DAHB）耦合电感变换器技术在分布式光伏和储能系统的DC-DC变换环节具有显著应用价值。 **技术创新与成本优势**：该拓扑通过三个主动开关加一个二极管的简化结构，相比传统DAHB减少了一个功率开关器件，这直接降低了物料成本和驱动电路复杂度。更...
基于耦合电感的宽增益四开关DAB DC-DC变换器
Coupled Inductor-Based Wide Gain Four-Switch DAB DC–DC Converter
Guo Xu · Ye Liu · Junyi Huang · Li Jiang 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年11月
本文提出一种基于耦合电感的宽增益四开关双有源桥（DAB）DC-DC变换器。该变换器通过并联变压器（含漏感）将两个Buck-Boost电感耦合，将两个直流电感、一个变压器和一个漏感集成于单一耦合电感中，减少磁性元件数量。采用脉宽调制加移相（PPS）控制实现全负载范围所有开关管的零电压开关（ZVS），并通过电压匹配控制调节桥臂电压，确保等效漏感两端电压平衡。详细分析了工作原理与ZVS实现条件，合理设计两个直流电感参数以兼顾结电容影响，实现全负载ZVS。同时对磁集成与参数设计进行了深入分析。实验研制8...
解读: 该四开关DAB变换器的磁集成技术对阳光电源储能与充电产品具有重要价值。在ST储能变流器的DC-DC环节，耦合电感方案可减少磁性元件数量，降低体积和成本；PPS控制实现的全负载ZVS特性可提升PowerTitan系统的轻载效率。在车载OBC充电机中，宽增益特性适配动力电池宽电压范围（200-450V）...
基于耦合电感和电流馈电倍压器的高升压软开关变换器
A High Step-Up Soft-Switched Converter Based on Coupled Inductor and Current-Fed Voltage Multiplier
Koosha Choobdari Omran · Reza Beiranvand · Pourya Shamsi · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月
提出一种结合耦合电感CI和倍压器VM技术的新型非隔离DC-DC变换器。CI的漏感能量被有效回收，所有开关和二极管实现软开关条件。CI漏感与VM电容间的谐振提供软开关条件，无需独立谐振槽。VM级不仅降低半导体元件电压应力，还允许使用低压额定器件，从而降低导通损耗、成本并提高效率。通过适当调节开关占空比、CI匝比和VM级数可实现高电压增益，提供三个设计自由度。详细介绍了工作原理、稳态分析、元件应力、设计指南和性能比较。在最坏情况条件下实施并测试了输入电压范围40-50V、输出电压1kV、200kHz...
解读: 该高升压软开关变换器研究对阳光电源DC-DC变换器技术创新有重要参考价值。耦合电感回收漏感能量和无需独立谐振槽实现软开关的设计可应用于阳光PowerTitan储能系统的双向DC-DC模块，提高效率和降低成本。三个设计自由度（占空比、匝比、VM级数）提供的灵活性符合阳光ST系列储能变流器和SG系列光伏...
基于耦合电感的高升压交错式DC-DC变换器家族
A Family of High Step-Up Interleaved DC-DC Converters Based on the Coupled Inductors
Darioush Alizadeh · Ebrahim Babaei · Mehran Sabahi · Carlo Cecati · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年7月
本文提出了一系列利用耦合电感和二次电压增益的高升压交错式直流 - 直流转换器。所提出的第一个转换器是基于迪克森（Dickson）转换器的改进版本，与改进型迪克森转换器相比，它在保持共地的同时提供了更高的电压增益。所提出的第二个转换器使用了一个额外的二极管，从而实现了比第一个转换器更高的电压增益。所提出的第三个转换器将迪克森转换器和改进型迪克森转换器相结合，以解决改进型迪克森转换器缺乏共地的问题。这些转换器具有诸多优点，包括输入电流连续且纹波小、元件承受的电压应力低以及效率高。本文分析了这些转换器...
解读: 从阳光电源的业务布局来看，这篇论文提出的高升压交错并联DC-DC变换器技术具有重要的战略价值。该技术基于耦合电感和二次电压增益，能够实现高升压比、低输入电流纹波和共地设计，这些特性与我司光伏逆变器和储能系统的核心需求高度契合。 在光伏应用场景中，该技术可有效解决组件串联电压不足的问题，特别适用于分...
一种基于耦合电感的新型高升压DC-DC变换器及其在可再生能源中的应用
A New Quadratic High Step-Up DC–DC Converter Based on Coupled Inductors for Renewable Energy Applications
Vafa Marzang · Shirazul Islam · Atif Iqbal · Hasan Mehrjerdi 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年11月
本文提出了一种高升压DC-DC变换器拓扑，具有二次电压增益特性，且功率MOSFET承受较低的电压应力。该结构输入输出共地，开关源极直接接地，包含两个开关、三个二极管、四个电容和两个耦合电感。其中一个耦合电感为三绕组，用于提升电压增益并抑制输入电流纹波；另一个为双绕组，进一步提高增益。通过稳态分析推导了输出电压及MOSFET电压应力。该拓扑的关键优势在于利用耦合电感实现平滑的输入电流纹波。文中还与现有先进拓扑进行了对比，并给出了电压增益与电压应力的曲线比较。最后研制了实验样机，在18–48 V宽输...
解读: 该二次型高升压DC-DC变换器技术对阳光电源多条产品线具有应用价值。在ST储能系统中，可用于低压电池簇的升压接入，18-48V宽输入范围契合磷酸铁锂电池组电压波动特性，二次增益特性可减少级联级数；在SG光伏逆变器的前级DC-DC模块中，三绕组耦合电感抑制输入电流纹波的设计可优化MPPT算法性能，降低...
用于燃料电池混合动力汽车的三端口变换器有限控制集模型预测电流控制
Finite Control Set Model Predictive Current Control (FCS-MPCC) of Three-Port Converter for Fuel Cell Hybrid Electric Vehicles
Alonso Lizana · Javier Pereda · Felipe Rubio · Felix Rojas · IEEE Transactions on Vehicular Technology · 2024年10月
燃料电池混合动力汽车（FCEVs）在重载及长续航车辆中具有应用前景，但传统架构需多个变换器协调燃料电池、电池/超级电容与电机间的能量分配，导致系统复杂且损耗增加。本文提出一种仅含6个半导体器件的单级三端口变换器（TPC），集成燃料电池、电池与交流电机的能量管理。采用多变量最优控制策略——有限控制集模型预测电流控制（FCS-MPCC），实现多源功率协同调控与电机驱动。通过定制耦合电感替代原有三个独立电感，有效抑制交流环流，降低电流幅值约20%，提升系统效率与功率密度。实验基于0.5kW样机及城市工...
解读: 该三端口变换器的FCS-MPCC控制技术对阳光电源车载动力系统产品线具有重要参考价值。其单级6开关拓扑实现燃料电池、电池与电机的集成控制，可直接应用于阳光电源OBC充电机及电机驱动系统的架构优化，减少功率级数降低成本。定制耦合电感抑制环流的设计思路可借鉴至ST储能变流器的多端口DC/DC模块，提升功...
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