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受无源元件尺寸约束的混合谐振开关电容DC-DC变换器分析与比较
Analysis and Comparison of Hybrid-Resonant Switched-Capacitor DC–DC Converters With Passive Component Size Constraints
Prescott H. McLaughlin · Jan S. Rentmeister · M. Hassan Kiani · Jason T. Stauth · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年3月
本文探讨了在无源元件（飞跨电容和电感）尺寸严格受限的情况下，多种混合谐振开关电容（SC）DC-DC变换器的性能优势。通过引入“最小功率损耗”品质因数（FOM），综合评估了有源半导体器件的导通损耗、频率相关损耗以及无源元件的相关损耗，为高功率密度变换器设计提供了理论依据。
解读: 该研究聚焦于高功率密度DC-DC变换器拓扑，对阳光电源的组串式光伏逆变器（如SG系列）及户用储能系统（如SB系列）具有重要参考价值。随着光伏和储能产品向小型化、高功率密度方向演进，文中提出的混合谐振SC拓扑及FOM评估方法，可指导研发团队在受限空间内优化无源元件选型与损耗控制。建议研发部门关注该拓扑...
一种具有宽电压增益的双向谐振CLLC变换器平滑功率方向切换的混合控制策略
A Hybrid Control for Smooth Power Direction Transition of Bidirectional Resonant CLLC Converter With Wide Voltage Gain
Bodong Li · Min Chen · Xinnan Sun · Jiahui Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
谐振CLLC电路因其高效率成为隔离型双向DC-DC变换器的主流选择。然而，其功率与开关频率呈反比，导致在低增益和轻载条件下存在功率控制盲区。该盲区会在功率方向切换时引发电压振荡，可能影响连接系统的稳定性。
解读: 该技术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极高价值。CLLC拓扑是实现高效双向能量流动的核心，针对功率盲区和切换振荡的优化，能显著提升储能变流器（PCS）在充放电切换过程中的动态响应速度与系统稳定性。建议研发团队关注该混合控制策略，以提升产品在...
具有分数匝交错结构的CLLC谐振变换器中三维矩阵电感-变压器
3D-Matrix Inductor-Transformer with Fractional-Turn Interleaving in a CLLC Resonant Converter for Bidirectional Onboard Chargers
Hans Wouters · Wout Vanderwegen · Cédric Keibeck · Marek Ryłko 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月
平面磁元件因其紧凑性被广泛应用于高频隔离型DC-DC变换器，如电动汽车充电机。印刷电路板绕组可显著降低成本并提升可制造性。本文提出一种三维矩阵电感-变压器（3D-MIT），融合了以往被认为不兼容的两种平面磁设计方法。首先，采用新型三维磁芯与绕组结构，集成CLLC谐振变换器的串联谐振电感与变压器；其次，引入分数匝交错结构，使绕组周围涡流感应场强较全交错结构降低50%，显著减少高频下的铜损。二者结合实现了首个可完全交错绕组的集成电感-变压器方案。文中给出了建模与设计方法，并配套提供软件实现。所研制的...
解读: 该3D-MIT磁集成技术对阳光电源车载充电机产品线具有重要应用价值。文中提出的分数匝交错结构可使高频铜损显著降低，结合GaN器件在500kHz开关频率下实现4.0kW/L功率密度和97.5%峰值效率，直接适用于阳光电源OBC产品的小型化设计。该磁集成方案将CLLC谐振电感与变压器合一，可减少磁性元件...
基于串联谐振变换器模块和三相解折叠电路的隔离型双向并网三相AC-DC功率转换
Isolated Bidirectional Grid-Tied Three-Phase AC–DC Power Conversion Using Series-Resonant Converter Modules and a Three-Phase Unfolder
W. Warren Chen · Regan Zane · Luca Corradini · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年12月
本文提出了一种模块化三相AC-DC转换系统，通过将多个双桥串联谐振变换器（DBSRC）模块与工频解折叠电路（Unfolder）相结合，实现了能量的双向流动。该拓扑结构旨在优化储能系统与交直流电网的集成，通过模块化重构扩展了系统的工作范围，提升了功率转换效率与灵活性。
解读: 该技术路线与阳光电源的PowerTitan及ST系列储能变流器（PCS）高度契合。模块化DBSRC拓扑能有效提升储能系统的功率密度和效率，特别是在高压直流侧与交流电网交互时，其软开关特性有助于降低损耗。建议研发团队关注该拓扑在大型储能电站中的应用潜力，通过模块化设计提升系统的冗余度和运维便利性，优化...
LLC谐振变换器轻载电压调节的能量反馈控制
Energy Feedback Control of Light-Load Voltage Regulation for LLC Resonant Converter
Zhijian Fang · Junhua Wang · Rong Liu · Liangle Xiao 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年5月
在高频范围内，寄生电容会导致LLC谐振变换器面临轻载电压调节困难的问题。本文提出了一种能量反馈控制方法，通过同步整流器（SR）将能量从负载侧反馈回源侧，从而有效提升了变换器在轻载条件下的电压调节能力。
解读: 该技术对阳光电源的户用光伏逆变器及储能PCS产品线具有重要参考价值。在户用场景中，逆变器常处于轻载或待机状态，LLC拓扑的轻载稳压能力直接影响系统效率和动态响应。通过引入能量反馈控制，可优化同步整流策略，提升产品在宽负载范围下的转换效率，并减少对辅助电路的依赖，有助于进一步提升iSolarCloud...
基于半人工智能优化方案的可再生能源系统中非对称CLLC型直流变压器简化谐振参数设计
Simplified Resonant Parameter Design of the Asymmetrical CLLC-Type DC Transformer in the Renewable Energy System via Semi-Artificial Intelligent Optimal Scheme
Jingjing Huang · Xin Zhang · Bin Zhao · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年2月
非对称CLLC型直流变压器（ACLLC-DCT）因其双向功率传输、高功率密度及低成本无传感器开环控制优势，在可再生能源系统中应用日益广泛。然而，实际运行中功率和温度的变化会导致谐振频率波动，影响系统性能。本文提出一种基于半人工智能的优化方案，用于简化ACLLC-DCT的谐振参数设计，以提升系统在复杂工况下的稳定性与效率。
解读: 该研究针对非对称CLLC拓扑的参数优化，与阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）及直流耦合光储系统中的DC-DC变换环节高度契合。CLLC拓扑是实现高效双向能量流动的核心，通过引入半人工智能优化谐振参数，可有效解决温度与负载波动带来的频率漂移问题，提升PCS在全功率范...
一种用于改善宽输入电压范围下轻载效率的混合变频变占空比调制低Q值LLC谐振变换器分析
Analysis of a Hybrid Variable-Frequency-Duty-Cycle-Modulated Low-Q LLC Resonant Converter for Improving the Light-Load Efficiency for a Wide Input Voltage Range
Abhishek Awasthi · Snehal Bagawade · Praveen K. Jain · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年7月
针对宽输入电压和负载范围内低Q值LLC谐振变换器的轻载效率及输出电压调节难题，本文提出了一种混合变频变占空比调制策略。该方法有效解决了整流二极管结电容等寄生参数对软开关性能的负面影响，适用于对功率密度和尺寸要求严苛的微逆变器应用场景。
解读: 该技术对阳光电源的户用光伏逆变器及微型逆变器产品线具有重要参考价值。在户用场景中，宽输入电压范围（如组件配置多样化）和全负载段的高效率是核心竞争力。通过采用混合变频变占空比调制，可显著提升变换器在轻载工况下的效率，解决传统LLC在宽范围调节时的效率瓶颈。建议研发团队评估该调制策略在阳光电源新一代高功...
一种具有固有电流源特性的射频功率转换谐振推挽式DC-DC变换器
A Resonant Push–Pull DC–DC Converter With an Intrinsic Current Source Behavior for Radio Frequency Power Conversion
Nikolai Weitz · Samuel Utzelmann · Stefan Ditze · Martin Marz · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年6月
本文研究了一种适用于MHz级开关频率的谐振推挽式DC-DC变换器。该拓扑设计简单，无需多谐振调谐，且在非稳压运行下，能在宽输出电压范围内提供恒定的输出电流。文章基于稳态运行的解析解进行了归一化分析。
解读: 该研究探讨的MHz级高频谐振变换技术，对阳光电源未来的高功率密度产品研发具有参考价值。在户用光伏逆变器及小型化储能PCS领域，追求极致的功率密度是核心趋势，MHz级开关频率有助于显著减小磁性元件体积。然而，该拓扑目前主要针对射频领域，若应用于阳光电源的组串式逆变器或PowerStack储能系统，需重...
高频LLC谐振DC/DC变换器同步整流信号延迟的综合分析
Comprehensive Analysis of Synchronous Rectifying Signal Delay of High-Frequency LLC Resonant DC/DC Converter
Xiaozhou Wang · Shuang Zhao · Zhiqing Yang · Yusi Liu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
本文针对高频LLC谐振变换器，深入分析了同步整流（SR）驱动信号在硬件传播延迟等因素影响下滞后于二次侧电流的问题。该研究旨在通过优化同步整流控制策略，提升变换器在高频工作下的转换效率，对于优化电力电子变换器的性能具有重要理论与工程价值。
解读: 该研究直接关联阳光电源的电动汽车充电桩及户用光伏储能产品线。在充电桩和储能PCS中，LLC谐振变换器是实现高功率密度和高效率的核心拓扑。随着开关频率的提升，同步整流信号的精确控制对降低导通损耗至关重要。建议研发团队参考文中的延迟补偿算法，优化现有高频模块的驱动逻辑，以提升产品在宽负载范围下的转换效率...
多接收端系统中频率选择性无线电能传输的比较分析
Comparative Analysis of Frequency-Selective Wireless Power Transfer for Multiple-Rx Systems
Kisong Lee · Sung Ho Chae · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年5月
本文对多接收端系统中的频率选择性无线电能传输（WPT）进行了比较研究，重点分析了Tx-Rx-Rx和Rx-Tx-Rx两种配置。通过等效电路模型（ECM），探讨了不同谐振频率下发射端选择驱动频率进行功率传输的效率（PTE）表现。
解读: 该研究探讨的无线电能传输（WPT）技术目前在阳光电源的电动汽车充电桩业务中属于前瞻性储备技术。虽然公司目前主营业务以有线充电桩为主，但频率选择性WPT技术在多负载动态充电场景下具有潜在应用价值。建议研发团队关注该技术在提升多车位无线充电效率及系统拓扑优化方面的进展，可作为未来大功率无线充电解决方案的...
LLC谐振变换器中的平面变压器：高频边缘损耗建模
Planar Transformers in LLC Resonant Converters: High-Frequency Fringing Losses Modeling
Rouhollah Shafaei · Maria Celeste Garcia Perez · Martin Ordonez · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年9月
在高频电力变换器中，边缘损耗对变压器性能影响显著。随着功率密度提升和小型化需求增加，带气隙的平面变压器被广泛应用。本文针对LLC谐振变换器中气隙引起的边缘磁通损耗进行建模，旨在优化高频下的变压器设计，提升变换效率。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心产品线，特别是组串式逆变器和户用储能系统（如PowerStack）。随着产品向高功率密度和小型化演进，LLC谐振拓扑的应用日益广泛，而平面变压器是实现高效率的关键。通过精确建模边缘损耗，研发团队可优化变压器绕组结构，降低高频下的热损耗，从而提升逆变器和PCS的整体转换效...
用于可再生能源发电应用的具有固定频率PWM控制的交错Boost集成LLC谐振变换器
Interleaved Boost-Integrated LLC Resonant Converter With Fixed-Frequency PWM Control for Renewable Energy Generation Applications
Xiaofeng Sun · Yanfeng Shen · Yune Zhu · Xiaoqiang Guo · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年8月
本文提出了一种电流型LLC谐振变换器，通过共享全桥开关单元，将两相交错Boost电路与全桥LLC电路集成，实现了宽输入电压范围下的高效率。相比传统全桥LLC变换器，该拓扑显著改善了增益特性。
解读: 该拓扑通过交错Boost与LLC的集成，有效解决了光伏组串式逆变器及储能PCS在宽电压输入范围下的效率瓶颈。对于阳光电源的组串式逆变器（如SG系列）及储能变流器（如ST系列），该技术有助于提升功率密度并简化电路结构。建议研发团队评估其在宽电压范围光伏接入场景下的热管理表现，并考虑将其作为下一代高效率...
基于最优轨迹控制
OTC）的高频LLC变换器软启动与短路保护的数字实现
Chao Fei · Fred C. Lee · Qiang Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年10月
针对谐振变换器在软启动和短路工况下谐振腔应力过大的问题，本文提出了一种基于最优轨迹控制（OTC）的数字实现方案。该方法通过精确控制能量传输轨迹，有效降低了LLC变换器在启动及故障状态下的电气应力，提升了系统的可靠性与动态响应能力。
解读: 该技术对阳光电源的户用光伏逆变器及储能系统（如ST系列PCS）具有重要参考价值。LLC拓扑常用于光储系统中的DC-DC级，OTC控制策略能显著优化变换器在极端工况下的瞬态响应，减少功率器件的电压/电流应力，从而提升产品可靠性。建议研发团队在下一代高功率密度户用逆变器及储能变流器中引入数字OTC算法，...
具有高升压增益的非隔离谐波升压谐振DC/DC变换器
Nonisolated Harmonics-Boosted Resonant DC/DC Converter With High-Step-Up Gain
Ying Huang · Song Xiong · Siew-Chong Tan · Shu Yuen Hui · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年9月
本文提出了一种新型非隔离高升压比谐波升压谐振DC/DC变换器，适用于可再生能源并网应用。该变换器由高频DC/AC逆变级和无源AC/DC整流级级联组成，通过谐波升压技术实现了极高的升压比，有效提升了能量转换效率与功率密度。
解读: 该拓扑通过谐波升压技术实现高增益，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。在光伏应用中，该技术可优化低电压光伏组件接入时的升压效率，减小磁性元件体积，从而提升逆变器功率密度。在储能领域，该电路结构可应用于电池侧DC/DC变换器，以适应更宽的电池电压范围，提升系统整体效率。建议研发...
评估LCL滤波器光伏逆变器中谐振电流引起的可靠性退化
Evaluating the Reliability Degradation Caused by Resonant Current in Photovoltaic Inverters With LCL Filters
Xinyue Zhang · Jiacheng Sun · Zhongzheng Zhou · Zhen Kang 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年9月
随着光伏（PV）系统部署数量的不断增加，LCL 型并网逆变器因其卓越的谐波衰减能力而变得十分普遍。然而，传统的可靠性评估往往忽略了由控制回路不稳定或参数漂移引起的谐振电流的影响，而这种谐振电流会显著加速关键组件的老化。本文提出了一个全面的 LCL 型光伏逆变器可靠性评估框架，该框架能更好地反映实际运行条件。开发了一个电热模型，该模型考虑了与温度相关的功率损耗、绝缘栅双极型晶体管（IGBT）热耦合以及电容器老化。采用蒙特卡罗模拟和威布尔分布来推导逆变器在年度任务剖面下的使用寿命。实验验证证实，谐振...
解读: 该研究对阳光电源SG系列光伏逆变器和ST储能变流器的可靠性设计具有重要价值。LCL滤波器谐振电流导致的IGBT热应力问题直接关联功率模块寿命，研究提出的电热耦合模型与雨流计数疲劳分析方法可应用于：1）SG系列逆变器功率模块热设计优化，通过主动阻尼控制抑制谐振电流，降低结温波动；2）ST储能变流器在频...
用于大电流LLC DCX的具有任意非整数匝数比的磁阻控制平面变压器
Reluctance-Controlled Planar Transformer With Arbitrary Noninteger Turns Ratio for High-Current LLC DCX
Dongxing Yang · Haodong Dai · Zhaoyi Wang · Ziang Li 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年5月
谐振变换器作为直流变压器（DCX）运行具有高效率优势，但受限于PCB层数和匝数，平面变压器难以实现非整数匝数比。本文提出一种磁阻控制平面变压器设计方法，通过精确调节磁阻实现任意非整数匝数比，解决了高电流LLC DCX设计中的电压匹配难题。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及组串式光伏逆变器中的DC-DC级具有重要意义。在LLC谐振变换器设计中，实现非整数匝数比能更灵活地匹配宽电压范围下的输入输出电压，从而优化变换器在额定点的工作效率。对于阳光电源的高功率密度产品线，采用该磁阻控制平面变压器方案...
一种在大耦合范围和固定频率下连接二、三、四线圈模式的可重构谐振拓扑
Reconfigurable Resonant Topology Linking Two-, Three-, and Four-Coil Modes for WPT With Large Coupling Range and Fixed Frequency
Wenxing Zhong · Siyuan Zhang · Min Chen · Mark Dehong Xu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年7月
针对无线电能传输（WPT）系统在宽位置范围内难以保持全功率传输的问题，本文提出了一种在发射端和接收端均采用分裂线圈结构的可重构谐振拓扑。该拓扑通过改变线圈连接模式，实现了在不同耦合条件下固定频率的稳定功率传输，显著扩展了高效传输距离。
解读: 该技术主要应用于无线充电领域，与阳光电源目前的电动汽车充电桩业务具有技术关联性。虽然目前主流充电桩仍以有线传导式为主，但随着大功率无线充电技术的演进，该拓扑在提升充电灵活性和用户体验方面具有潜力。建议研发团队关注该拓扑在提升充电桩对位容忍度及宽负载范围下的效率优化，可作为未来高阶充电产品（如自动驾驶...
基于谐振变换器的中压单级太阳能光伏逆变器损耗分析
Loss Analysis of a Resonant Converter Based Medium Voltage Single Stage Solar PV Inverter
Parthkumar Bhuvela · Hooman Taghavi · Adel Nasiri · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年3月
在并网光伏系统中，通常使用逆变器与中压低频变压器（MV LFT）连接到电网。然而，在某些单级设计中，高频变压器（HFT）与展开式逆变器配对使用，取代了低频变压器。由于初级侧存在显著的开关损耗，这些设计在高功率中压电网中通常不太常见。本文提出了一种单级隔离式直接谐振交流中压（MV）并网太阳能光伏逆变器。该逆变器在整流器输出端产生整流后的正弦交流电流，然后由工频展开式逆变器进行展开。采用开关频率和移相调制相结合的方式来降低损耗。对每个阶段的损耗进行了分析，并提出了实现最优效率的移相角和开关频率组合。...
解读: 该谐振变换器中压单级逆变器的损耗分析技术对阳光电源SG系列大功率光伏逆变器及PowerTitan储能系统具有重要应用价值。研究中的精确损耗建模方法可直接应用于1500V高压系统的SiC/GaN功率器件优化设计，通过量化开关损耗、磁性元件损耗及寄生参数影响，指导三电平拓扑的工作频率与调制策略优化。单级...
高功率高频变换器中磁芯损耗尺寸效应的表征与抑制
Characterization and Mitigation of Dimensional Effects on Core Loss in High-Power High-Frequency Converters
Ahmed Nabih · Feng Jin · Rimon Gadelrab · Fred. C. Lee 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年11月
随着宽禁带器件的应用及开关频率向兆赫兹级迈进，LLC谐振变换器在效率与功率密度方面优势显著。本文针对高频化带来的磁性元件复杂化问题，深入研究了磁芯损耗的尺寸效应，旨在通过优化磁性元件设计，提升高功率密度变换器的整体性能与可靠性。
解读: 该研究对阳光电源的高功率密度组串式逆变器及户用储能系统（如PowerStack）具有重要参考价值。随着产品向更高功率密度演进，磁性元件在高频下的损耗优化是提升整机效率的关键。建议研发团队在设计高频磁性元件时，引入该文提出的尺寸效应分析模型，以优化磁芯选型与结构布局。此外，该技术可助力阳光电源在下一代...
通过变压器绕组结构和励磁电感设计最小化LCL-T谐振高压电容充电器的电流衰减
Minimizing Current Attenuation in LCL-T Resonant High-Voltage Capacitor Chargers by Transformer Winding Structure and Magnetizing Inductance Design
Hai Zhu · Zhenchuan Liu · Xin Li · Yan Liu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
高压电容充电器是脉冲功率源的核心，LCL-T谐振变换器常作为恒流源充电器使用。由于寄生电容的影响，LCL-T变换器在固定开关频率下会失去恒流输出特性，导致基波近似分析法失效。本文通过优化变压器绕组结构和励磁电感设计，有效抑制了电流衰减，提升了充电精度。
解读: 该研究针对高压电容充电场景下的LCL-T拓扑优化，对阳光电源的电力电子技术储备具有参考价值。虽然阳光电源目前主营光伏逆变器和储能PCS，但在高压直流变换及特种电源领域，该拓扑的寄生参数抑制技术可提升功率密度和控制精度。建议研发团队关注该文在抑制寄生效应方面的建模方法，这有助于优化公司在充电桩模块或未...
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