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占空比控制H桥LLC谐振变换器中的均等损耗分布
Equal Loss Distribution in Duty-Cycle Controlled H-Bridge LLC Resonant Converters
Jakub Kucka · Drazen Dujic · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年5月
占空比控制是LLC谐振变换器实现限流的常用方法,常用于启动或过载保护。然而,该方法会改变谐振槽电流波形,导致开关损耗和导通损耗增加。本文研究了如何在占空比控制下实现损耗的均匀分布,以提升变换器的安全运行能力。
解读: 该研究针对LLC谐振变换器在限流模式下的损耗优化问题,对阳光电源的储能系统(如PowerTitan、PowerStack系列)及户用光伏逆变器中的DC-DC变换级具有重要参考价值。在储能变流器(PCS)中,LLC拓扑常用于实现高效率的能量转换,通过优化占空比控制下的损耗分布,可有效提升系统在极端工况...
基于不连续调制技术的级联H桥静止同步补偿器最小电压运行
Minimum Voltage Operation of Cascaded H-Bridge StatComs Using Discontinuous Modulation
Qingxiang Liu · Ezequiel Rodriguez · Yu Zeng · Glen G. Farivar 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年5月
本文研究了级联H桥(CHB)静止同步补偿器(StatCom)在低直流母线电压下的运行特性。通过降低电容电压,可有效减轻子模块电容及功率器件的电压应力,从而提升系统可靠性并降低损耗。文章提出了确定峰值电容电压最小允许值的分析方法,对优化CHB StatCom的运行效率具有重要意义。
解读: 该技术对阳光电源的大型储能系统(如PowerTitan系列)及高压大功率并网设备具有重要参考价值。CHB拓扑常用于高压大容量储能变流器,通过优化调制策略实现低电压运行,不仅能降低功率器件的电压应力,还能在一定程度上减少电容体积与成本,提升系统功率密度。建议研发团队关注该不连续调制技术在降低开关损耗方...
一种改进的基于GHA稳态模型推导的三端口C3L3谐振变换器半导体损耗优化方法
An Improved GHA-Enabled Steady State Model-Derived Semiconductor Loss Optimization for a Three-Port C3L3 Resonant Converter
Shubham Mungekar · Ayan Mallik · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年6月
本文提出了一种针对多端口谐振变换器的新型建模方法,该方法考虑了所有开关谐波对端口电流性质和功率传输动态的非近似影响。研究证明,采用交流等效阻抗电阻近似的谐振变换器建模会产生超过10%的端口电流误差。该研究通过改进的谐波分析(GHA)模型,实现了对半导体损耗的精确优化。
解读: 该研究提出的高精度谐振变换器建模与损耗优化方法,对阳光电源的储能系统(如PowerTitan、PowerStack系列)及光储一体化产品中的DC-DC变换环节具有重要参考价值。随着储能系统向高功率密度和高效率演进,多端口谐振拓扑的应用日益广泛。该文提出的非近似谐波分析方法,能有效提升变换器在宽电压范...
一种用于T型三电平逆变器漏电流抑制的增强型载波PWM策略
An Enhanced Carrier-Based Discontinuous PWM Strategy for Leakage Current Suppression in T-Type Three-Level Inverters
Xin Zhang · Zeng Liu · Xujie Wang · Jinjun Liu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
在非隔离三电平逆变器应用中,共模电压(CMV)及由此产生的漏电流会引发安全隐患并降低系统效率。现有的载波调制研究通常在CMV抑制与开关损耗降低之间存在权衡。本文提出了一种增强型载波不连续PWM策略,旨在有效抑制漏电流,同时优化开关损耗,提升系统整体性能。
解读: 该研究直接针对阳光电源核心产品线——组串式及集中式光伏逆变器中的T型三电平拓扑。在无变压器光伏并网系统中,漏电流是制约系统安全与效率的关键瓶颈。该增强型DPWM策略通过优化调制逻辑,在不增加硬件成本的前提下,实现了漏电流抑制与开关损耗降低的平衡,极具工程应用价值。建议研发团队将其引入新一代高功率密度...
一种具有自动正反向模式切换的双向LLC谐振变换器
A Bidirectional LLC Resonant Converter With Automatic Forward and Backward Mode Transition
Tianyang Jiang · Junming Zhang · Xinke Wu · Kuang Sheng 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年2月
本文提出了一种改进的双向LLC谐振拓扑及新型控制方案。该拓扑实现了全开关管软开关,相较于双有源桥(DAB)等传统隔离型双向DC-DC变换器,显著降低了反向能量损耗和关断损耗,大幅提升了转换效率。
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重要应用价值。LLC拓扑在宽电压范围下的高效率表现,能有效提升储能PCS的能量转换效率,降低系统散热压力。自动模式切换控制方案可简化双向能量流动的逻辑设计,提升系统响应速度。建议研发团队评估该拓扑在液冷...
一种降低损耗的电流型双向DC-DC变换器改进调制策略
An Improved Modulation Scheme of Current-Fed Bidirectional DC–DC Converters For Loss Reduction
Zhiqiang Guo · Kai Sun · Tsai-Fu Wu · Canbing Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年5月
电流型双向DC-DC变换器因其零电压开关性能和灵活的控制自由度,在电池储能系统中备受关注。然而,现有调制方案难以在轻载和重载下同时实现高效率,特别是在低电池电压工况下。本文提出了一种改进的调制方案,旨在优化变换器在全负载范围内的效率表现。
解读: 该研究直接针对储能系统核心部件——双向DC-DC变换器的效率优化,与阳光电源PowerTitan和PowerStack系列储能PCS产品高度相关。通过改进调制策略实现全负载范围的高效运行,能够显著提升储能系统的循环效率(RTE),降低运行成本。建议研发团队评估该调制方案在低压电池接入场景下的损耗抑制...
粉末磁芯电感振动与噪声发射研究
Investigation of Vibration and Acoustic Noise Emission of Powder Core Inductors
Kwang-Yong Yoo · Byoung Kuk Lee · Dong-Hee Kim · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年4月
在开关频率处于可听频率范围内的电力电子应用中,磁性元件的振动与噪声设计与效率设计同等重要。本文针对并网逆变器中广泛使用的粉末磁芯,探讨了其在振动和声学噪声方面的特性,弥补了现有研究多集中于效率和磁芯损耗的不足。
解读: 该研究对阳光电源的核心产品线(组串式/集中式光伏逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统)具有重要意义。随着产品功率密度的提升,电感作为磁性元件的核心,其噪声与振动控制直接影响产品的用户体验(尤其是户用及工商业场景)及长期运行可靠性。建议研发团队利用有限元仿真技术,在设计阶段引入多...
串联谐振变换器中集成磁件的外部磁场最小化
External Magnetic Field Minimization for the Integrated Magnetics in Series Resonant Converter
Jinxu Yang · Xinke Wu · Faheem Muhammad · Zhijiang Deng · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年1月
谐振DC-DC变换器因开关损耗低、EMI特性优良,在高效率应用中备受青睐。然而,在车载充电器等宽输出电压范围应用中,谐振电感体积较大,限制了功率密度的提升。本文重点研究了集成磁件的外部磁场最小化设计方法,旨在优化磁性元件布局,提升变换器整体功率密度。
解读: 该技术对阳光电源的电动汽车充电桩及储能系统(如PowerStack/PowerTitan中的DC-DC环节)具有重要意义。通过集成磁件的磁场优化,可有效减小磁性元件体积,提升整机功率密度,这对于追求高集成度和紧凑型设计的户用及工商业储能PCS至关重要。建议研发团队关注该集成磁设计方法,以降低EMI干...
一种用于改进型LCL滤波器的三电平逆变器改进不连续PWM方法
A Modified Discontinuous PWM Method for Three-Level Inverters With the Improved LCL Filter
Zuohang Hu · Xiangyang Xing · Chang Liu · Rui Zhang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年5月
本文针对光伏系统中采用改进型LCL滤波器的三电平逆变器,探讨了中点电压平衡、共模谐振电流抑制及开关损耗降低等挑战。提出了一种改进的不连续脉宽调制(DPWM)方法,旨在优化系统电能质量,并解决传统DPWM在特定拓扑应用中的局限性。
解读: 该研究直接关联阳光电源的核心产品线——组串式及集中式光伏逆变器。三电平拓扑是公司高压大功率逆变器的主流技术方案,而LCL滤波器是实现并网电能质量的关键。文中提出的中点电压平衡与共模电流抑制策略,对于提升公司逆变器在复杂电网环境下的可靠性及效率具有重要参考价值。建议研发团队评估该DPWM算法在降低开关...
用于移相全桥变换器开关损耗均衡的分互补调制
Split Complementary Modulation for Switching Loss Balancing of Phase-Shifted Full-Bridge Converter
Dongok Moon · Changkyu Bai · Anyeol Jung · Minsung Kim · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年6月
在移相全桥(PSFB)变换器中,每个桥臂上的开关由互补的脉冲宽度调制(PWM)信号驱动,并实现零电压开关(ZVS)。然而,PSFB 变换器不可避免地会出现超前桥臂和滞后桥臂开关损耗不平衡的问题。本文提出一种分裂互补调制方法,用于平衡 PSFB 变换器超前桥臂和滞后桥臂的开关损耗。该分裂互补调制方法使每个桥臂在每个开关周期内交替充当超前桥臂和滞后桥臂。在轻载时,滞后桥臂开关的零电压开通通常需要额外的死区时间。在分裂互补调制下,由于超前桥臂和滞后桥臂的角色在每个开关周期都会转换,因此在滞后桥臂开关开...
解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项针对移相全桥(PSFB)变换器的分裂互补调制技术具有显著的应用价值。PSFB拓扑广泛应用于我司的储能变流器、光伏逆变器的DC-DC变换级以及电动汽车充电模块中,该技术直接针对行业痛点——超前桥臂与滞后桥臂间的开关损耗不平衡问题。 该技术的核心价值在于通过每个开关周期交...
基于不等幅载波APODPWM的电容电压自平衡七电平逆变器
Capacitor-Voltage Self-Balance Seven-Level Inverter With Unequal Amplitude Carrier-Based APODPWM
Liangzong He · Jiaqing Sun · Zhile Lin · Bing Cheng · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年12月
本文提出了一种基于桥式模块化开关电容电路的七电平逆变器。该拓扑不仅具备直流升压转换能力,还实现了电容电压的自平衡。部分开关管可在工频下运行,简化了控制策略并降低了开关损耗。
解读: 该拓扑通过开关电容技术实现升压与多电平输出,对于阳光电源的组串式逆变器及户用光伏产品线具有参考价值。其电容电压自平衡特性可降低控制复杂度和硬件冗余,有助于提升高压直流输入下的转换效率。建议研发团队关注该拓扑在提升功率密度及降低开关损耗方面的潜力,尤其是在追求更小体积和更高效率的下一代户用逆变器设计中...
具有连续输入电流和低开关电压应力的全软开关高增益准Z源变换器
Fully Soft-Switched High Voltage Gain Quasi-Z-Source Converter With Continuous Input Current and Low Switch Voltage Stress
Maryam Hajilou · Hosein Farzanehfard · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年5月
本文提出了一种基于准Z源结构的新型高增益变换器。通过集成耦合电感、开关电容及有源钳位电路,实现了全软开关操作,有效降低了开关损耗与电压应力,并保持了输入电流的连续性,适用于高升压比应用场景。
解读: 该拓扑结构在高升压比和高效率转换方面具有显著优势,非常契合阳光电源组串式逆变器(如SG系列)及户用光伏逆变器在应对低压光伏组件输入时的升压需求。全软开关技术能有效降低开关损耗,提升整机效率,有助于缩小磁性元件体积,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光伏系统MPPT效率及降低EMI噪...
三电平NPC逆变器中点电压平衡与开关损耗降低的先进PWM策略
Advanced PWM Strategy for Neutral-Point Voltage Balancing and Switching Loss Reduction in Three-Level NPC Inverters
Minghui Wei · Ge Liang · Sheng Huang · Wu Liao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年5月
中点电压平衡(NPV)对三电平NPC逆变器的稳定运行至关重要。传统调制策略(如SVPWM和VSVPWM)难以在全调制比和功率因数范围内同时实现NPV平衡与开关损耗优化。本文提出了一种先进的PWM策略,旨在解决上述平衡与损耗的矛盾,提升逆变器效率与可靠性。
解读: 该技术直接服务于阳光电源的核心产品线——集中式光伏逆变器及大功率储能变流器(PCS)。目前阳光电源的组串式和集中式逆变器广泛采用三电平NPC拓扑,中点电压平衡是提升系统效率和降低器件应力的关键。该研究提出的优化策略有助于进一步提升阳光电源产品的转换效率,减少散热压力,从而优化整机功率密度。建议研发团...
利用改进空间矢量调制策略降低三相准Z源逆变器开关损耗
Switching Loss Reduction in the Three-Phase Quasi-Z-Source Inverters Utilizing Modified Space Vector Modulation Strategies
Ahmed Abdelhakim · Pooya Davari · Frede Blaabjerg · Paolo Mattavelli · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年5月
准Z源逆变器(qZSI)因结构简单且输入电流连续,成为光伏逆变器领域的重要拓扑。本文针对现有调制方法存在的局限性,提出改进的空间矢量调制策略,旨在有效降低三相qZSI的开关损耗,提升系统整体转换效率。
解读: 该研究关注的准Z源逆变器(qZSI)拓扑具备升降压一体化能力,对于阳光电源的组串式逆变器及户用光伏产品线具有重要的参考价值。通过优化空间矢量调制(SVPWM)策略降低开关损耗,可直接提升逆变器的最高效率和功率密度,从而降低散热成本并延长器件寿命。建议研发团队评估该调制策略在阳光电源现有高压组串式逆变...
适用于高电压增益和宽ZVS范围的优化双向DC-DC变换器
Optimized Bidirectional DC-DC Converter Adapted to High Voltage Gain and Wide ZVS Range
Yiliang Li · Yijie Wang · Yueshi Guan · Dianguo Xu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年3月
作为连接直流微电网与储能系统的关键部件,双有源桥(DAB)变换器在高增益条件下存在固有缺陷。本文提出了一种具有部分开关管共享的半桥级联DAB变换器,该拓扑在实现高电压增益的同时,具备更宽的软开关(ZVS)范围及更低的无功回流损耗。
解读: 该技术直接契合阳光电源PowerTitan和PowerStack等储能系统中的PCS核心拓扑优化。随着储能系统向更高直流侧电压(如1500V及以上)演进,传统DAB拓扑在高增益下的效率瓶颈日益凸显。该级联拓扑能有效提升变换效率,降低开关损耗,从而提升储能系统的整体能量转换效率(RTE)。建议研发团队...
一种简化混合双桥LLC谐振变换器以减少无源器件及损耗用于应急电源
Simplified Hybrid Dual-Bridge LLC Resonant Converter With Reduced Passive Components and Loss for Emergency Power Supply
Bo Hu · Jun Wang · Zipeng Ke · Jiatao Yao 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年11月
在电感-电感-电容(LLC)谐振变换器的总损耗中,无源器件损耗占比已达关键程度。为此,本文提出一种简化的混合双桥LLC谐振变换器,通过并联主LLC谐振变换器与有源钳位辅助桥变换器,降低无源器件损耗。借助辅助变换器的钳位作用,显著减小LLC变换器在整个范围内的关断电流。相比传统双桥结构,该拓扑仅需一个谐振腔,减少了无源元件数量,实现谐振元件成本降低26.5%,电感总体积减少13.8%。实验基于1.2 kW混合双全桥三支路原型验证,结果表明,在保持软开关性能的同时,无源器件损耗降低27%。
解读: 该简化混合双桥LLC谐振变换器技术对阳光电源储能及充电产品线具有重要应用价值。在ST系列储能变流器的DC-DC隔离级,该拓扑可降低27%无源器件损耗,减少13.8%电感体积,直接提升PowerTitan大型储能系统的功率密度和效率。对车载OBC充电机和充电桩产品,单谐振腔设计可降低26.5%谐振元件...
一种消除多电平逆变器共模电压的低开关损耗PWM策略
A Reduced Switching Loss PWM Strategy to Eliminate Common-Mode Voltage in Multilevel Inverters
Nho-Van Nguyen · Tam-Khanh Tu Nguyen · Hong-Hee Lee · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年10月
本文提出了一种新型脉宽调制(PWM)技术,通过利用三个零共模电压矢量原理,消除了奇数多电平逆变器中的共模电压。该方法可类比于传统多电平逆变器PWM,并能在有源两电平电压逆变器中有效实现。通过两种标准化PWM模式,该技术在降低开关损耗的同时,有效抑制了共模干扰。
解读: 该技术对阳光电源的组串式和集中式光伏逆变器具有重要参考价值。随着光伏系统电压等级的提升,多电平拓扑(如三电平、五电平)已成为主流,而共模电压引起的漏电流问题是影响系统可靠性和电磁兼容性(EMC)的关键。该策略通过优化PWM逻辑在消除共模电压的同时降低开关损耗,有助于提升逆变器效率并减小滤波器体积,从...
表贴式永磁电机驱动六步运行的变步长控制
Variable Time Step Control for Six-Step Operation in Surface-Mounted Permanent Magnet Machine Drives
Jaeyong Park · Sungho Jung · Jung-Ik Ha · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年2月
本文针对表贴式永磁电机在弱磁区六步运行模式下的低频电流振荡问题,提出了一种变步长控制策略。相比传统固定采样频率系统,该方法有效解决了低采样比下的控制不稳定性,在降低开关损耗的同时,充分利用了逆变器的输出电压能力。
解读: 该技术主要针对电机驱动控制,与阳光电源的核心业务(光伏逆变器、储能PCS)在底层功率变换控制逻辑上有共通之处。六步运行模式下的电压利用率提升和开关损耗优化,可参考应用于阳光电源的大功率组串式逆变器或风电变流器在极端工况下的效率提升。虽然该文侧重电机驱动,但其变步长控制算法对于优化逆变器在弱电网或高频...
一种用于窄导通时间Buck变换器的双开关断续电流源栅极驱动器
A Dual-Switch Discontinuous Current-Source Gate Driver for a Narrow On-Time Buck Converter
Iman Abdali Mashhadi · Behzad Soleymani · Ehsan Adib · Hosein Farzanehfard · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年5月
本文提出了一种具备两个控制开关的新型断续电流源驱动器(CSD),特别适用于Buck电压调节模块等窄导通时间应用场景。该驱动器通过栅极能量回收显著降低了驱动损耗,有效减少了开关损耗,并具备低循环损耗和高抗干扰能力等优势。
解读: 该技术对于提升阳光电源组串式逆变器及户用光伏系统中的DC-DC变换效率具有重要参考价值。随着光伏系统向高频化、高功率密度方向发展,窄导通时间下的开关损耗成为制约效率提升的关键瓶颈。该驱动方案通过能量回收技术,能有效降低功率器件(尤其是SiC或GaN等宽禁带半导体)的驱动损耗,有助于进一步优化iSol...
模块化多电平变换器中无传感器平衡的模块实现与调制策略
Module Implementation and Modulation Strategy for Sensorless Balancing in Modular Multilevel Converters
Zhongxi Li · Ricardo Lizana F. · Sha Sha · Zhujun Yu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年9月
本文探讨了模块化多电平变换器(MMC)中串并联模块的实现及其无传感器平衡控制策略。相比传统的半桥或全桥结构,串并联模块在保持相同半导体面积的前提下,能有效降低导通损耗并实现无传感器电压平衡。研究重点解决了高压应用中受限开关频率下的控制挑战。
解读: 该技术对阳光电源的集中式光伏逆变器及大型储能系统(如PowerTitan系列)具有重要的参考价值。MMC拓扑在超高压大功率并网场景中优势显著,通过串并联模块实现无传感器平衡,可降低系统复杂度和传感器成本,提升系统可靠性。建议研发团队关注该调制策略在降低导通损耗方面的潜力,将其应用于下一代高压大功率储...
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