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一种具有宽输入电压范围的高效率高阶CL-LLC DC/DC变换器
High-Efficiency High-Order CL-LLC DC/DC Converter With Wide Input Voltage Range
Xiangjun Zhang · Jiachen Jing · Yueshi Guan · Mingcong Dai 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年9月
本文提出了一种新型多谐振DC-DC变换器，具备宽输入电压范围和优异的电压增益特性。通过引入具有陷波滤波功能的反谐振槽路，该变换器在功率传输中引入了三次谐波，有效降低了谐振槽路的循环能量及整流二极管损耗，从而提升了系统整体效率。
解读: 该高阶CL-LLC拓扑对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及户用光伏储能产品具有重要参考价值。储能变流器（PCS）在电池电压波动范围大时，往往面临效率下降的挑战。该拓扑通过引入三次谐波优化循环能量，能显著提升DC-DC环节在宽电压范围下的转换效率，降低散热压力，有助于...
一种基于MHz LCLCL谐振变换器的单级软开关隔离逆变器及其变频调制方法
A MHz LCLCL Resonant Converter Based Single-Stage Soft-Switching Isolated Inverter With Variable Frequency Modulation
Hao Wen · Dong Jiao · Jih-Sheng Lai · Johan Strydom 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年9月
本文提出了一种基于MHz LCLCL谐振变换器的单级软开关隔离逆变器。相较于传统的两级式隔离逆变器，该方案通过直流整流正弦级与工频展开级的结合，减少了组件数量，降低了控制复杂度，并显著提升了功率密度与转换效率，适用于高频高效的电力电子变换场景。
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。通过采用MHz级高频软开关拓扑，可大幅缩小磁性元件体积，提升整机功率密度，符合当前户用产品轻量化、小型化的趋势。建议研发团队评估LCLCL谐振网络在高频下的寄生参数影响及EMI控制难度，探索其在下一代高效率户用组串式逆变器中的应用潜...
一种具有宽增益范围和高效率的5kW隔离式高变压比双向CLTC谐振DC-DC变换器
A 5-kW Isolated High Voltage Conversion Ratio Bidirectional CLTC Resonant DC–DC Converter With Wide Gain Range and High Efficiency
Cheng-Shan Wang · Shu-huai Zhang · Yi-feng Wang · Bo Chen 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年1月
本文提出了一种新型高变压比（HVCR）双向CLTC谐振DC-DC变换器。该结构基于LLC、串联谐振和CLLC拓扑演变而来。通过引入辅助变压器和额外谐振电容，CLTC谐振变换器能够实现零电压开关（ZVS），在宽增益范围内保持高效率，适用于高压转换应用。
解读: 该研究提出的CLTC拓扑在宽增益范围和高效率方面的优势，对阳光电源的储能业务（如PowerTitan、PowerStack系列PCS）及电动汽车充电桩业务具有重要参考价值。在储能系统中，电池电压随SOC变化较大，该拓扑能有效提升全功率段的转换效率，降低热损耗。在充电桩领域，该高变压比设计有助于简化系...
单开关正激-反激双通道LED驱动器及其谐振阻断电容的分析与设计
Analysis and Design of a Single-Switch Forward-Flyback Two-Channel LED Driver With Resonant-Blocking Capacitor
Jong-Woo Kim · Jung-Pil Moon · Gun-Woo Moon · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年3月
本文提出了一种带谐振阻断电容的单开关正激-反激双通道LED驱动器。该拓扑旨在解决多通道LED电流平衡问题，通过被动方法实现电流均衡，避免了额外有源器件的使用，简化了电路结构并提高了系统效率。
解读: 该文献探讨的单开关多通道功率变换拓扑，主要应用于LED驱动领域，与阳光电源核心的光伏逆变器、储能PCS及风电变流器业务关联度较低。然而，其提出的“谐振阻断电容”及“被动电流平衡”设计思路，在阳光电源的户用光伏优化器或小型DC-DC变换模块中具有一定的参考价值。建议研发团队关注其在低功率密度变换器中简...
超轻载条件下LLC谐振离子泵电源的PFM-PWM双模控制策略
PFM-PWM Dual-Mode Control Strategy for LLC Resonant Ion Pump Power Supplies Under Ultralight Load Conditions
Shanshan Jin · Songyang Zhao · Haixin Lu · Pingqing Zhou 等11人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年6月
针对离子泵在超高真空维持阶段的极轻载工况，传统谐振变换器面临频率失控和增益非线性问题。本文提出一种PFM-PWM混合控制策略，有效解决了轻载下的高压输出稳定性和鲁棒性调节难题。
解读: 该研究提出的PFM-PWM双模控制策略对于提升阳光电源在极宽负载范围下的DC-DC变换效率具有参考价值。在阳光电源的户用光伏储能系统（如PowerStack）及组串式逆变器中，DC-DC变换级在待机或极轻载工况下常面临效率低下或控制不稳的问题。该文献的控制思路可优化变换器在轻载下的动态响应与稳压精度...
面向航空应用USB-C PD充电器的飞跨电容分压LLC谐振变换器设计
Design of a Flying-Capacitor-Based Voltage Divider LLC Resonant Converter for USB-C PD Charger in Aircraft Applications
Jiewen Hu · Bo Wen · Rolando Burgos · Rodrigo Fernandez-Mattos 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年8月
随着便携式设备及USB PD规范的普及，航空领域对USB供电需求激增。本文针对航空应用中宽电压增益需求，提出了一种基于飞跨电容分压的LLC谐振变换器设计，旨在提升功率密度与转换效率，解决高压输入下的高效功率变换难题。
解读: 该研究探讨的飞跨电容分压LLC拓扑在提升功率密度和效率方面具有显著优势，对阳光电源的户用光伏逆变器及充电桩产品线具有参考价值。随着户用储能与充电桩集成化趋势增强，该拓扑可优化DC-DC级设计，降低功率器件电压应力，提升系统整体效率。建议研发团队关注该拓扑在小型化、高效率电源模块中的应用潜力，特别是在...
基于GaN的两级DC-DC变换器平面磁性元件优化设计
Optimal Design of Planar Magnetic Components for a Two-Stage GaN-Based DC–DC Converter
Minfan Fu · Chao Fei · Yuchen Yang · Qiang Li 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年4月
本文开发了一款基于氮化镓（GaN）器件的200W宽输入范围DC-DC变换器。采用两级架构：第一级为400kHz以上双相交错Buck变换器，第二级为2MHz LLC直流变压器。通过临界模式运行及平面磁性元件优化，实现了高频与高效率转换。
解读: 该研究聚焦于高频化与高功率密度设计，对阳光电源的户用光伏逆变器及小型储能系统（如PowerStack系列）的功率模块小型化具有重要参考价值。GaN器件在MHz级开关频率下的应用能显著减小磁性元件体积，提升系统功率密度。建议研发团队关注该两级架构（Buck+LLC）在辅助电源或高密度DC-DC模块中的...
用于储能系统中两级逆变器的具有二次谐波电流抑制功能的电流型移相全桥变换器
Current-Fed Phase-Shifted Full-Bridge Converter With Secondary Harmonic Current Reduction for Two-Stage Inverter in Energy Storage System
Ta-Wei Huang · Huang-Jen Chiu · Guan-Chi Wang · Yu-Chen Chang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年9月
针对低压大电流、隔离型DC-DC变换器应用，电流型移相全桥（CFPSFB）变换器相比DAB或LLC具有更低的变压器RMS电流，能实现更高效率。本文提出了一种CFPSFB变换器，通过抑制二次谐波电流，优化了储能系统中两级逆变器的性能，实现了全范围零电压开关（ZVS）。
解读: 该技术对阳光电源的ST系列PCS及PowerTitan/PowerStack储能系统具有极高的应用价值。储能变流器在电池侧通常面临低压大电流工况，CFPSFB拓扑通过降低变压器RMS电流，能显著提升系统转换效率并减小磁性元件体积，助力产品实现更高功率密度。文中提出的二次谐波抑制技术对于延长电池寿命、...
LLC谐振变换器中浪涌电流分析及基于脉冲频率调制与移相调制混合控制策略的抑制方法
Surge Current Analysis and Reduction in LLC Resonant Converter With a New Hybrid Control Strategy of Pulse-Frequency Modulation and Phase-Shift Modulation
Ryo Moriyasu · Hideaki Funaki · Masahito Shoyama · Yuichi Noge 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月
高容量电池组的快速充电对交流供电系统造成了更多干扰，因此需要高效且低畸变的智能变换器。本文针对LLC谐振变换器在宽电池电压范围下的浪涌电流问题，提出了一种结合脉冲频率调制（PFM）和移相调制（PSM）的混合控制策略，以优化充电过程并提升系统性能。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的电动汽车充电桩及储能系统（如PowerTitan/PowerStack）业务。LLC谐振变换器是高功率密度充电模块的核心拓扑，针对宽电压范围下的浪涌电流抑制，能显著提升充电模块的可靠性与效率。建议研发团队将该混合控制策略应用于新一代高压快充模块，以优化轻载及宽电压输出下的动...
用于保持模式下具有最优电容利用率的LCLC变换器
LCLC Converter With Optimal Capacitor Utilization for Hold-Up Mode Operation
Yang Chen · Hongliang Wang · Zhiyuan Hu · Yan-Fei Liu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年3月
在数据中心和电信电源中，前端DC-DC级需在宽输入电压范围内工作，以在交流输入故障时提供保持时间。传统的LLC变换器因难以兼顾正常工作效率与高增益需求而不适用。本文提出一种LCLC变换器，通过优化电容利用率，在保持高效率的同时满足宽输入电压范围下的保持时间要求。
解读: 该研究针对宽输入电压范围下的高效率转换问题，对阳光电源的储能变流器（PCS）及户用光伏逆变器具有重要参考价值。在储能系统（如PowerTitan系列）中，电池电压随SOC变化较大，该拓扑有助于优化DC-DC级在宽电压范围下的效率，提升系统整体能效。建议研发团队关注该LCLC拓扑在提升功率密度和降低开...
一种基于ZCDS E类电流驱动整流器的单级LED驱动器作为路灯应用PFC
A Single-Stage LED Driver Based on ZCDS Class-E Current-Driven Rectifier as a PFC for Street-Lighting Applications
Satit Mangkalajan · Chainarin Ekkaravarodome · Kamon Jirasereeamornkul · Phatiphat Thounthong 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年10月
本文提出了一种用于路灯的LED驱动器，利用谐振整流器作为功率因数校正器（PFC）。PFC级基于零电流和零导数开关（ZCDS）的E类电流驱动整流器，LED驱动级基于零电压开关（ZVS）的D类LLC谐振变换器，两者集成以实现高效能转换。
解读: 该文献探讨的E类整流器及LLC谐振技术主要针对高频、小功率LED驱动场景，与阳光电源核心的光伏逆变器（组串/集中式）及大功率储能系统（PowerTitan/PowerStack）在功率等级和应用场景上有较大差异。然而，其高频谐振软开关技术（ZVS/ZCDS）在提升功率密度和降低开关损耗方面的设计思路...
一种带占空比补偿的LLC谐振变换器数字同步整流控制策略
A Digital Synchronous Rectification Control Strategy With Duty-Ratio Compensation for LLC Resonant Converters
Haihong Qin · Yang Zhang · Zhenhua Ba · Ziyue Zhu 等6人 · IET Power Electronics · 2025年7月 · Vol.18
为缓解高频下的占空比损耗问题，本文提出一种通过补偿导通时间损失来调节开关时序的数字控制策略。通过分析高频下占空比损失的机理，建立了可实时量化不同负载和频率下导通时间损失的数学模型，并利用数字信号处理器对同步整流管的导通时间进行补偿与优化，从而提升变换器的效率与动态性能。
解读: 该LLC谐振变换器数字同步整流控制策略对阳光电源储能与充电产品线具有直接应用价值。在ST系列储能变流器的DC-DC隔离级，LLC拓扑广泛应用于宽电压范围的双向变换，本文提出的占空比补偿算法可通过DSP实时量化高频下的导通时间损失，优化同步整流管开关时序，有效提升轻载和变频工况下的转换效率。该技术可直...
一种基于准两级架构和双输出LLC谐振变换器的宽输入电压范围高降压多输出变换器
A High Step-Down Multiple Output Converter With Wide Input Voltage Range Based on Quasi Two-Stage Architecture and Dual-Output LLC Resonant Converter
Hongfei Wu · Chengan Wan · Kai Sun · Yan Xing · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年4月
本文提出了一种准两级架构，旨在实现宽输入电压范围（约1:2）和高降压多输出转换。第一级采用DC-DCX变换器，在低输入电压下作为稳压DC-DC变换器工作，在高输入电压下作为非稳压DC-DC变压器工作，从而优化中间母线电压，提升整体转换效率。
解读: 该拓扑结构对于阳光电源的储能PCS及充电桩产品线具有重要的参考价值。在PowerTitan等储能系统中，面对电池组电压随SOC变化的宽范围特性，该准两级架构能有效优化DC-DC级的效率，减少功率器件的电压应力。此外，在充电桩产品中，该方案的高降压多输出特性可简化多路输出电路设计，提升功率密度。建议研...
用于轻载效率提升的具有动态总线电压控制的两级48V-12V/6V-1.8V电压调节模块
Two-Stage 48 V-12 V/6 V-1.8 V Voltage Regulator Module With Dynamic Bus Voltage Control for Light-Load Efficiency Improvement
Chao Fei · Mohamed H. Ahmed · Fred C. Lee · Qiang Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年7月
针对高端服务器应用，本文提出了一种两级48V-12V-1.8V电压调节模块（VRM）。第一级采用LLC谐振变换器实现高效隔离，第二级采用多相Buck变换器降压至1.8V。针对CPU轻载运行工况，通过动态总线电压控制策略，显著提升了系统整体的轻载转换效率。
解读: 该文献探讨的高频DC-DC变换及轻载效率优化技术，主要应用于数据中心服务器电源领域。虽然阳光电源的核心业务聚焦于光伏、储能及充电桩，但其iSolarCloud智能运维平台及部分储能系统（如PowerStack）内部的辅助电源系统、BMS控制电路或高密度功率模块设计，可借鉴该文中关于动态总线电压控制的...
ISOP系统的状态空间表示及其在共频控制LLC系统自然功率分配研究中的应用
State-Space Representation of ISOP-Systems to Study Natural Power Sharing of Common Frequency Controlled LLC Based Systems
Daniel Breidenstein · Benedikt Kohlhepp · Lukas Blamberger · Thomas Duerbaum · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年12月
多模块输入串联输出并联（ISOP）DC-DC变换器适用于高输入电压与大输出电流场合，需实现输入电压与功率的均衡分配。通过共用控制信号可避免隔离式电压采样，但模块参数差异会导致功率分配不均。本文提出将单模块状态空间模型扩展至ISOP系统，克服直接建模复杂度高的问题，支持基于时间离散建模的快速时域仿真。以双LLC变换器系统为例，仿真与实验结果对比验证了方法的有效性，参数敏感性分析揭示了输入电压与负载变化下参数失配对功率分配的影响。
解读: 该ISOP系统状态空间建模技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。在高压大功率储能场景中，多模块LLC谐振变换器的ISOP架构可实现高效DC-DC变换，但参数失配导致的功率不均衡问题直接影响系统可靠性。该研究提出的状态空间建模方法可快速评估共频控制下的自然...
一种用于宽范围低输入电压DC/DC电源应用、具有降低导通损耗特性的非对称半桥谐振变换器
An Asymmetric Half-Bridge Resonant Converter Having a Reduced Conduction Loss for DC/DC Power Applications With a Wide Range of Low Input Voltage
Yeonho Jeong · Jae-Kuk Kim · Jae-Bum Lee · Gun-Woo Moon · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年10月
本文提出了一种适用于宽输入电压范围的非对称半桥（HB）谐振变换器。该拓扑通过开关集成技术，将Buck-Boost电路（与有源钳位正激变换器原边相同）与HB LLC谐振变换器相结合，有效降低了导通损耗，特别适用于低压输入场景。
解读: 该拓扑结构通过集成Buck-Boost与LLC谐振电路，显著提升了宽电压范围下的转换效率，这对阳光电源的组串式光伏逆变器（尤其是针对低压组件的优化）及储能变流器（PCS）具有重要参考价值。在光伏侧，该技术有助于提升组件在弱光或宽电压波动下的转换效率；在储能侧，该拓扑可优化电池侧DC/DC变换器的效率...
一种采用CLLC变换器和可重构开关阵列的超级电容器单元均衡电路
A Cell Balancing Circuit With a CLLC Converter and Reconfigurable Switch Banks for Supercapacitors
Haoyue Yang · Hengzhao Yang · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月
本文提出一种基于CLLC变换器和可重构开关阵列的超级电容器单元均衡电路。通过四单元样机验证了静态与动态均衡方案。研究了两种串对串及一种单元对单元场景，表明该电路可灵活分组物理位置分离的超级电容器，并实现双向功率流动以平衡两组电容。动态均衡实验验证了充电与放电过程中的均衡能力。对比研究表明，所提电路在均衡速度、磁性元件数量和可扩展性方面具有优势，但硬件与控制复杂度相对较高。
解读: 该CLLC谐振均衡技术对阳光电源储能产品线具有重要应用价值。在PowerTitan大型储能系统中，超级电容器常作为功率缓冲单元应对频繁充放电工况，该电路的可重构开关阵列设计可灵活适配ST系列储能变流器的模块化架构，实现物理分离电容组的双向均衡。CLLC拓扑的软开关特性与阳光现有SiC器件应用高度契合...
用于电力电子变换器集成电力系统的电磁暂态仿真分裂状态空间方法
Splitting State-Space Method for Converter-Integrated Power Systems EMT Simulations
Xiaopeng Fu · Wei Wu · Peng Li · Jean Mahseredjian 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2024年12月
随着电力系统中电力电子设备的广泛应用，精确掌握其动态特性对系统设计、控制与保护分析至关重要。为此，常需高保真但耗时的电磁暂态（EMT）仿真。本文提出一种具备数值误差控制的高效分裂状态空间方法，通过通用解耦原理将系统状态方程分解，基于状态矩阵时变部分的分离，结合自动开关分组与开关邻接状态变量识别，定位最小开关状态相关子电路拓扑。采用多阶精度指数分裂公式求解并重构子方程，并利用指数分裂格式加速矩阵指数计算。该方法在含直流负载的配电网、LLC谐振变换器、大规模风电场及MMC电路等多种场景下验证了准确性...
解读: 该分裂状态空间EMT仿真方法对阳光电源的多个产品线具有重要应用价值。首先，LLC谐振变换器仿真可直接应用于ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的高频隔离DC-DC设计优化。其次，高效的开关状态识别算法有助于PowerTitan等大型储能系统的多模块并联建模与控制策略验证。方法的数值误差控制特性可提...
四脚矩阵变压器不对称杂散电容导致的感应电压振荡分析与消除
Analysis and Elimination of Induced Voltage Oscillation in Four-Leg Matrix Transformer
Yong Li · Junyang Bao · Bangyin Liu · Shanxu Duan · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年9月
矩阵变压器因高效率和均流特性广泛用于各类隔离DC/DC变换器。四脚矩阵变压器以2x2排列将四个变压器单元集成到四脚磁芯中,降低磁芯损耗同时有效提高功率密度。然而应用于户用储能系统(ESS)、数据中心电源等48V母线应用时,低压侧绕组需串联降低磁通密度,导致各绕组感应电压振荡显著增加磁芯损耗。建立改进的四脚矩阵变压器杂散电容模型揭示不对称杂散电容导致感应电压振荡。基于分析提出两种平衡绕组消除振荡。3.5kW 400/48V LLC变换器样机验证,采用平衡绕组消除振荡,全负载效率提升,特别是轻载提升...
解读: 该矩阵变压器振荡消除技术对阳光电源户用储能和数据中心电源产品有重要优化价值。平衡绕组设计可应用于ST储能系统48V DC-DC模块的LLC变压器设计,降低磁芯损耗并提高轻载效率。该技术对户用光伏储能系统功率密度提升有参考意义。0.5%轻载效率改善对PowerTitan储能系统和数据中心UPS的待机损...
在宽工况范围提高谐振变换器族效率的设计程序和控制方法
A Design Procedure and Control Method for Improving Efficiency of a Family of Resonant Converters Over Wide Operating Conditions
Jasem Shahsevani · Reza Beiranvand · IEEE Access · 2025年1月
谐振变换器被公认为高效变换器,在电动汽车、电池充电器和光伏电池等各行业有众多应用。然而轻载或空载条件下效率低是主要挑战之一,当开关频率在输出电压调节期间显著偏离谐振频率时出现,导致高循环电流和开关谐波值。本文针对谐振网络电路中具有并联元件的谐振变换器提出新设计程序和控制方法,解决轻载或空载低效率问题。该控制算法基于频率调制方法,同时利用谐振网络电路中的可变电容或电感。通过设计各变换器在开路和短路谐振频率间运行,并通过改变电压增益-频率特性在谐振频率附近运行调节输出电压,循环电流得到良好限制。为验...
解读: 该谐振变换器设计技术对阳光电源车载OBC和储能DC-DC变换器产品线有重要应用价值。阳光OBC需要在宽输入电压和负载范围保持高效率。LLC谐振拓扑与阳光DC-DC产品技术路线一致。可变电容或电感的控制方法可应用于阳光谐振变换器的效率优化。轻载高效率特性对阳光待机功耗降低和能效提升有价值。该研究验证的...
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