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基于移相控制方案的模块化多电平DC/DC变换器及其在高压直流系统中的应用
Modular Multilevel DC/DC Converters With Phase-Shift Control Scheme for High-Voltage DC-Based Systems
Wuhua Li · Qun Jiang · Ye Mei · Chushan Li 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年1月
本文通过研究移相控制三电平DC/DC变换器的拓扑推导原理，提出了一种集成全桥变换器与三电平飞跨电容电路的模块化多电平DC/DC变换器，适用于高降压比和大功率直流系统。该拓扑有效降低了原侧开关管的电压应力。
解读: 该技术对于阳光电源的储能系统（如PowerTitan系列）及高压直流耦合应用具有重要参考价值。随着储能系统向更高电压等级（1500V甚至更高）演进，如何降低功率器件的电压应力并提升变换效率是核心挑战。该模块化多电平拓扑通过优化开关应力，有助于提升大功率储能PCS的功率密度与可靠性。建议研发团队关注该...
基于差分连接合成高增益升压DC-DC变换器的通用方法
General Method for Synthesizing High Gain Step-Up DC–DC Converters Based on Differential Connections
Jessika M. de Andrade · Marcos A. Salvador · Roberto F. Coelho · Telles B. Lazzarin · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年12月
本文提出了一种通过差分连接两个DC-DC变换器来合成高增益升压变换器的通用方法。所选变换器可以是相同或不同的类型，并可采用多种增益单元。该方法仅要求输入输出电压具有公共参考点且输出极性相同，为实现高效率、高升压比的功率转换提供了新的拓扑设计思路。
解读: 该研究提出的高增益DC-DC拓扑合成方法对阳光电源的产品研发具有重要参考价值。在光伏组串式逆变器中，随着组件功率提升，对DC-DC升压电路的效率和功率密度要求日益严苛，该方法可用于优化前级升压电路，减少磁性元件体积。在储能领域，该拓扑可应用于PowerTitan或PowerStack系列中的双向DC...
全范围非谐振PWM零电压开关变换器及其最小化电感电流纹波
Full-Range Non-Resonant PWM Zero-Voltage-Switching Power Converters With Minimized Inductor Current Ripple
Fei Liu · Xinbo Ruan · Kai Yao · Ling Gu 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年2月
软开关技术可显著降低开关损耗，提升变换器的效率、功率密度与可靠性。本文针对非谐振脉宽调制（PWM）变换器，提出一种在全工况范围内实现定频零电压开关（ZVS）并最小化电流纹波的新方法。首先提出基本的四边形电流调制单元（QCMU），通过在两个半桥中点间连接电感，使电感电流呈四边形且最小值恒定。基于此构建了一类涵盖DC-DC、DC-AC及AC-DC拓扑的全范围非谐振PWM ZVS变换器家族，并提出结合PWM与移相控制的最优运行模式与控制策略。实验验证了DC-DC变换器的有效性，仿真结果进一步支持了DC...
解读: 该全范围非谐振PWM零电压开关技术对阳光电源储能与光伏产品线具有重要应用价值。四边形电流调制单元（QCMU）可直接应用于ST系列储能变流器的DC-DC变换级，通过定频ZVS实现全工况软开关，配合SiC器件可显著降低开关损耗、提升效率与功率密度。最小化电感电流纹波特性可减小磁性元件体积，优化Power...
一种用于PWM三电平DC-DC变换器的新型负载自适应ZVS辅助电路
A Novel Load Adaptive ZVS Auxiliary Circuit for PWM Three-Level DC–DC Converters
Pritam Das · Majid Pahlevaninezhad · Amit Kumar Singh · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年4月
本文提出了一种新型负载自适应零电压开关（ZVS）辅助电路，旨在提升PWM三电平DC-DC变换器在轻载条件下的效率。该技术主要针对数据中心及电信应用中高压直流输入场景，通过优化开关过程，解决了传统三电平变换器在20%-50%负载区间效率受限的问题，满足了能源之星对高效率的严格要求。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及储能PCS产品线具有重要参考价值。三电平拓扑是阳光电源高压光伏逆变器和PowerTitan系列储能变流器的核心技术之一。在光伏及储能应用中，系统常面临宽负载范围运行，该辅助电路提出的负载自适应ZVS方案，能有效降低轻载下的开关损耗，显著提升整机全功率段效率，特别是在工...
利用开关单元结构和耦合电感解决换流问题的单相PWM AC-AC变换器
Novel Single-Phase PWM AC–AC Converters Solving Commutation Problem Using Switching Cell Structure and Coupled Inductor
Hyun-Hak Shin · Honnyong Cha · Heung-Geun Kim · Dong-Wook Yoo · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年4月
本文提出了一种新型单相PWM AC-AC变换器，无需检测输入电压极性即可解决换流问题。通过采用基础开关单元结构和耦合电感，该变换器在短路或开路状态下不会损坏开关器件，且无需损耗型RC缓冲电路。
解读: 该研究提出的无极性检测换流技术及开关单元结构，在电力电子拓扑优化方面具有参考价值。对于阳光电源而言，虽然目前核心产品线（如组串式逆变器、PowerTitan储能系统）主要基于DC-AC架构，但该技术在AC-AC变换领域的创新思路，可为未来研发高效率、高可靠性的交流侧功率调节设备（如电能质量治理装置或...
基于统一移相与功率平衡方案的双有源桥DC-DC变换器综合优化控制
A Comprehensive Optimization Control of Dual-Active-Bridge DC–DC Converters Based on Unified-Phase-Shift and Power-Balancing Scheme
Nie Hou · Wensheng Song · Yunwei Li · Yanan Zhu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年1月
本文提出了一种双有源桥（DAB）DC-DC变换器的综合优化控制方案，旨在提升效率与动态响应。通过统一移相（UPS）控制最小化峰值电流以提高效率，并引入功率平衡方案增强变换器的动态性能。
解读: DAB变换器是阳光电源储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）及PCS核心功率模块的关键拓扑。该文提出的统一移相（UPS）与功率平衡控制方案，能有效降低变换器峰值电流，减少开关损耗，直接提升储能系统的转换效率。同时，针对动态响应的优化对于电网侧储能参与调频、调峰等快速响应场景具有...
一种具有低电压和电流应力的无变压器单开关双电感高增益升压变换器系列
A Family of Transformer-Less Single-Switch Dual-Inductor High Voltage Gain Boost Converters With Reduced Voltage and Current Stresses
Ling Qin · Lei Zhou · Waqas Hassan · John Long Soon 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年5月
本文提出了一系列无变压器单开关双电感高增益升压变换器。该拓扑结构在实现高电压增益的同时，有效降低了电压和电流应力。其增益特性与开关电感升压变换器类似，非常适用于光伏发电等需要高升压比的应用场景。
解读: 该拓扑结构通过优化电感配置实现了高升压比，且降低了功率器件的电压和电流应力，这对于阳光电源的户用光伏逆变器及小型储能PCS产品具有重要的参考价值。在户用光伏系统中，组件电压往往较低，采用此类高增益拓扑可以简化前端DC-DC级设计，提升系统整体效率并降低器件选型成本。建议研发团队评估该拓扑在小功率段的...
一种研究具有三种不连续导通模式的DC/DC变换器作为自动PFC的系统方法
A Systematic Method for Studying the Use of DC/DC Converters With Three Discontinuous Conduction Modes as Automatic PFCs
Duberney Murillo-Yarce · Juan Rodríguez · Marta M. Hernando · Aitor Vázquez 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月
本文提出了一种通用方法，用于研究在三种不连续导通模式（DCM）下运行的DC/DC变换器作为自动功率因数校正器（PFC）的行为。Buck-Boost、Flyback、SEPIC、Ćuk和Zeta等变换器在特定DCM模式下，通过保持恒定占空比，可实现自动PFC功能，无需复杂的控制回路即可获得高功率因数。
解读: 该研究探讨的自动PFC技术主要应用于小功率AC/DC变换场景。对于阳光电源而言，该技术可优化户用光伏逆变器或充电桩内部辅助电源的设计，通过简化控制逻辑降低成本并提升效率。虽然阳光电源的核心大功率产品（如PowerTitan、组串式逆变器）多采用高性能数字控制的PFC拓扑，但该方法论在提升低功率辅助电...
NPC-DAB变换器的高性能边界控制：多轨迹自然开关面推导与实现
High-Performance Boundary Control for NPC-DAB Converters: Multitrajectory Natural Switching Surface Derivation and Implementation
Lanbo Dai · Huiqing Wen · Yong Yang · Peichao Xu 等11人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年8月
NPC-DAB变换器在中高压应用中备受关注。本文针对其稳态效率、直流偏置消除、动态响应、恒功率负载稳定性及中点电压平衡（MVB）等核心挑战，提出了一种高性能边界控制策略，通过推导多轨迹自然开关面，实现了变换器的高效与快速动态控制。
解读: 该技术对阳光电源的储能业务（如PowerTitan、PowerStack系列）具有重要价值。NPC-DAB拓扑是中高压储能变流器（PCS）的核心，该研究提出的边界控制策略能显著提升PCS在复杂电网环境下的动态响应速度和中点电压平衡能力，有助于优化储能系统的功率密度与转换效率。建议研发团队关注该多轨迹...
具有更少无源元件的双Buck三开关桥臂变换器
Dual-Buck Three-Switch Leg Converters With Reduced Number of Passive Components
Fazal Akbar · Usman Ali Khan · Ashraf Ali Khan · Hafiz Furqan Ahmed 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年11月
本文提出了一种新型双Buck结构的三开关桥臂变换器。与传统两开关桥臂变换器类似，三开关桥臂存在直通短路风险。该新型结构通过消除直通风险提高了可靠性，并提升了输出电流质量，同时减少了无源元件的数量。
解读: 该拓扑结构通过消除直通风险增强了变换器的可靠性，并减少了无源元件数量，这对于阳光电源的组串式光伏逆变器和储能变流器（PCS）产品线具有重要参考价值。在追求高功率密度和高可靠性的设计趋势下，该技术有助于减小逆变器体积、降低物料成本（BOM），并提升系统在极端工况下的稳定性。建议研发团队评估该拓扑在中小...
一种减少受控开关数量的单相多电平六桥臂AC-DC-AC变换器
AC–DC–AC Single-Phase Multilevel Six-Leg Converter With a Reduced Number of Controlled Switches
Nayara Brandao de Freitas · Cursino Brandao Jacobina · Nustenil Segundo de Moraes Lima Marinus · Nady Rocha · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年4月
本文提出两种单相AC-DC-AC变换器，通过两个串联的三桥臂变换器实现，有效减少了受控开关数量。该拓扑能够提供恒定幅值和频率的正弦负载电压，并实现高功率因数下的正弦电网电流控制。
解读: 该拓扑通过减少开关数量优化了单相变换器的成本与复杂度，对阳光电源的户用光伏逆变器及小型储能PCS产品具有参考价值。在户用市场，降低器件数量有助于提升功率密度并降低BOM成本。建议研发团队评估该拓扑在单相高频化应用中的效率表现，特别是其在多电平输出下的谐波抑制能力，可作为未来户用逆变器轻量化设计的技术...
三绕组耦合电感高升压DC-DC变换器家族的合成与比较：基于堆叠、并联及级联技术
Synthesis and Comparison of a Family of Three-Winding Coupled Inductor High Step-Up DC–DC Converters Using Stacked, Parallel, and Cascade Association Techniques
Pablo Henrique Costa da Silva Bernardo Loureiro · António Manuel Santos Spencer Andrade · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
三绕组耦合电感结构在实现高电压增益DC-DC变换器中应用广泛，可衍生出多种拓扑。本文针对此类变换器缺乏系统性合成方法的问题，提出了一种通用的合成与生成方法，通过堆叠、并联和级联技术构建了一系列高增益变换器家族，并对其性能进行了对比分析。
解读: 该研究提出的高升压DC-DC拓扑合成方法对阳光电源的组串式逆变器（PV）及储能变流器（PCS）具有重要参考价值。在光伏应用中，随着组件电压等级提升，该技术有助于优化升压级效率，减小体积；在储能领域，针对PowerTitan等大功率储能系统，采用耦合电感技术可有效提升DC-DC侧的功率密度和转换效率。...
基于虚拟电容的连续控制集模型预测控制DC-DC变换器噪声容忍策略
Noise Tolerance Strategy Based on Virtual Capacitor for DC–DC Converters With Continuous Control Set Model Predictive Control
Zheng Dong · Qian Chen · Jiawang Qin · Zhenbin Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年8月
针对连续控制集模型预测控制（CCS-MPC）在DC-DC变换器应用中易受噪声干扰导致性能下降的问题，本文提出了一种基于虚拟电容的噪声容忍方法。该方法结构简单且有效，能够显著提升CCS-MPC在实际电力电子变换器中的鲁棒性与控制精度。
解读: 该研究直接针对DC-DC变换器的控制算法优化，对阳光电源的储能变流器（如PowerTitan、PowerStack系列）及光伏组串式逆变器中的DC-DC级具有重要参考价值。CCS-MPC算法在高性能变换器中应用广泛，但噪声敏感性一直是工程落地的痛点。引入“虚拟电容”策略可有效提升系统在复杂电磁环境下...
电力电子变换器可靠性预测指南
A Guideline for Reliability Prediction in Power Electronic Converters
Saeed Peyghami · Zhongxu Wang · Frede Blaabjerg · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年10月
电力电子变换器的可靠性预测对制造商和运营商至关重要。传统方法多依赖手册中的通用数据进行随机故障预测，但忽略了磨损故障对长期性能的影响。本文提出了一种综合性可靠性预测方法，旨在更准确地评估变换器在全生命周期内的可靠性表现。
解读: 可靠性是阳光电源的核心竞争力。该文章提出的综合可靠性预测方法，对公司组串式/集中式光伏逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统的全生命周期管理具有重要指导意义。通过引入更精准的磨损故障模型，研发团队可优化功率模块的选型与热设计，降低运维成本。建议将该方法集成至iSolarCloud...
利用耦合电感平衡飞跨电容多电平变换器：多谐振动力学
Balancing Flying Capacitor Multilevel Converters With Coupled Inductors: Multiresonant Dynamics
Daniel H. Zhou · Minjie Chen · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年5月
本文研究了采用耦合电感的飞跨电容多电平（FCML）变换器的动态平衡问题。耦合电感能有效降低纹波电流、加速瞬态响应并在稳态下平衡飞跨电容电压。然而，耦合电感改变了FCML变换器的动态平衡特性，本文对此类变换器的多谐振动力学原理进行了深入分析。
解读: FCML拓扑在提升功率密度和降低输出滤波需求方面具有显著优势，对阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan系列储能变流器（PCS）具有重要的技术参考价值。通过引入耦合电感优化飞跨电容电压平衡，可进一步提升PCS的效率与功率密度，并改善在弱电网下的动态响应能力。建议研发团队关注该多谐振动力学模型，将...
CLLC变换器的统一双向谐振频率跟踪
Unified Bidirectional Resonant Frequency Tracking for CLLC Converters
Jun Min · Martin Ordonez · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年5月
无稳压CLLC变换器因其高效率和双向功率传输能力，在直流变压器及两级式电池充电器中应用广泛。通常设计在谐振频率下运行以实现最高效率，但谐振元件参数漂移会导致实际谐振频率偏离设计值。本文提出了一种统一的双向谐振频率跟踪控制策略，以确保变换器在参数变化下始终保持在谐振点运行，从而提升系统效率。
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极高价值。CLLC拓扑是实现高效双向DC-DC变换的核心，该频率跟踪算法能有效解决因环境温度、老化导致的谐振参数漂移问题，确保变换器在全工况下维持零电压开关（ZVS）状态。建议研发团队将其集成至iSol...
具有并联连接的多电平变换器综述
A Review of Multilevel Converters With Parallel Connectivity
Jingyang Fang · Frede Blaabjerg · Steven Liu · Stefan Goetz · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年11月
级联桥式变换器（CBC）和模块化多电平变换器（MMC）因其模块化和可扩展性而广受欢迎。传统上，其子模块仅支持串联和旁路操作，以实现高压输出。本文探讨了子模块并联技术，该技术为CBC/MMC引入了开关电容特性，在提升功率密度和效率方面展现出潜力。
解读: 该技术对阳光电源的PowerTitan系列大型储能系统及高压集中式光伏逆变器具有重要参考价值。通过引入子模块并联技术，可以在不增加系统复杂度的前提下，进一步提升功率密度并优化电流分配，有助于降低大功率变换器的损耗。建议研发团队关注该拓扑在储能变流器（PCS）中的应用，特别是在需要高效率与高可靠性并存...
基于平均几何控制的串联谐振变换器快速瞬态响应
Fast Transient Response of Series Resonant Converters Using Average Geometric Control
Mehdi Mohammadi · Martin Ordonez · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年9月
本文针对传统线性控制器在处理谐振变换器大信号瞬态响应时的不足，提出了一种平均几何控制方法。该方法旨在解决谐振变换器在远离平衡点运行时的动态响应缓慢及恢复时间长的问题，通过优化控制策略显著提升了系统的瞬态性能。
解读: 该研究提出的平均几何控制策略对阳光电源的储能变流器（PCS）及户用光伏逆变器中的DC-DC变换环节具有重要参考价值。目前阳光电源的PowerTitan及ST系列PCS广泛采用LLC等谐振拓扑以实现高效率，但面对电网波动或负载突变时，瞬态响应速度是提升系统稳定性的关键。引入该控制算法可优化变换器在大信...
电力电子变换器等效性的计算机辅助识别
Computer-Aided Identification of Equivalent Power Electronics Converters
Guipeng Chen · Liping Mo · Yuwei Liu · Xinlin Qing 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年10月
本文提出了一种计算机辅助方法，用于识别具有相同性能特征但配置不同的等效电力电子变换器（PECs）。该方法旨在避免在研发过程中对本质相同的拓扑进行重复研究，从而显著降低研发工作量，提升电力电子系统的设计效率。
解读: 该研究对于阳光电源的研发体系具有重要价值。在光伏逆变器（如组串式、集中式）及储能系统（如PowerTitan、PowerStack）的开发过程中，拓扑创新是核心竞争力。通过计算机辅助识别等效拓扑，研发团队可以快速筛选出具有专利价值的新型拓扑，避免在已有的等效电路设计上浪费算力与人力。此外，该技术有助...
高温电力电子变换器综述
Review of High-Temperature Power Electronics Converters
Yudi Xiao · Zhe Zhang · Martijn Sebastiaan Duraij · Tiberiu-Gabriel Zsurzsan 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年12月
本文综述了高温环境下电力电子变换器的性能退化问题，包括效率下降、抗噪能力减弱及系统可靠性降低。分析了在深地钻探、航空航天及汽车等严苛环境下，高温对变换器设计与运行的挑战及应对策略。
解读: 高温运行能力是提升阳光电源产品功率密度与可靠性的关键。对于PowerTitan等大型储能系统及组串式逆变器，在极端环境下的热管理直接影响器件寿命。文章提到的高温性能退化分析，对公司优化功率模块封装、散热设计及SiC/GaN等宽禁带半导体在高温场景下的应用具有重要指导意义。建议研发团队结合多物理场耦合...
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