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具有宽输出电压范围的改进增益单相Buck-Boost PFC变换器及其在通用输入电动汽车应用中的研究
Improved Gain Single-Phase Buck-Boost PFC With Wide Output Voltage Range for Universal Input EV Applications
G. K. Naveen Kumar · Arun Kumar Verma · N. Sandeep · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年6月
本文介绍了一种用于电动汽车（EV）车载充电（OBC）的改进型增益升降压（IGBB）功率因数校正（PFC）交直流转换器。所提出的转换器可在 1 - 3.3 千瓦的功率范围内实现高效充电。在传统的高增益且占空比接近 1 的升降压 PFC 中，大幅的电压增益使其在特定运行条件下达到最优配置。然而，所提出的配置无需额外组件即可解决上述问题。所提出的转换器能够在占空比不超过 0.5 的情况下进行降压和升压操作，从而降低传导损耗并提高效率。最后，开发并测试了一个 1 千瓦的缩小比例实验室原型，以验证其有效性...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项改进型Buck-Boost功率因数校正技术对我们的电动汽车车载充电机（OBC）产品线具有重要的技术参考价值。该技术通过优化拓扑结构，在不增加额外元器件的前提下，将占空比控制在0.5以内，有效降低了传统Buck-Boost变换器在高增益工况下的导通损耗，这与我们在光伏逆变...
宽电压范围谐振式四开关反相Buck-Boost DC/DC变换器的软开关控制
Soft-Switching Control for a Resonant Four-Switch Inverting Buck–Boost DC/DC Converter With Wide Voltage Range
Faheem Muhammad · Xinke Wu · Jinxu Yang · Lin Tian 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月
本文研究了一种适用于反相电压应用场景的谐振式四开关Buck-Boost DC/DC变换器。通过引入占空比和移相作为控制变量，提出了一种包含四段谐振电流的软开关控制方案。该方案有效降低了谐振电流的有效值，相比于断续电流模式（DCM），在宽电压范围下具有更高的转换效率和更优的性能。
解读: 该拓扑在宽电压范围下的高效率表现，对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）及户用光伏储能一体机中的DC/DC变换级具有重要参考价值。储能系统在电池电压波动较大时，对DC/DC变换器的效率和宽范围调节能力要求极高。该软开关技术有助于降低功率器件的开关损耗，提升整机功率密...
串联无损电阻：分析、实现与应用
Series Loss-Free Resistor: Analysis, Realization, and Applications
Ivo Barbi · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年11月
本文分析了由电压源、电容器和串联无损电阻（SLFR）组成的直流网络瞬态行为。通过在断续导通模式（DCM）下运行的正输出电压Buck-Boost变换器的拓扑变体，实现了SLFR。研究表明，包含SLFR的简单RC电路展现出独特的动态特性。
解读: 该研究提出的无损电阻实现方案对于阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及PCS产品线具有重要参考价值。在直流侧应用中，SLFR技术可有效抑制电容充放电过程中的浪涌电流，同时避免传统电阻带来的能量损耗，从而提升系统整体转换效率。建议研发团队评估该拓扑在储能变流器直流母线预充...
一种三相隔离双向AC/DC变换器及其改进的SVPWM算法
A Three-Phase Isolated Bidirectional AC/DC Converter and its Modified SVPWM Algorithm
Ling Gu · Ke Jin · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年10月
本文提出了一种三相隔离双向AC/DC变换器，通过单级结构实现了Buck-Boost双向转换、正弦交流电流及高频电气隔离。针对变压器伏秒平衡问题，对传统SVPWM算法进行了改进。文中详细阐述了电路推导、工作原理及控制策略。
解读: 该拓扑结构对阳光电源的储能变流器（PCS）及光储一体化产品具有重要参考价值。单级式隔离双向变换器可有效降低系统复杂度，提升功率密度，符合PowerTitan和PowerStack等储能系统向高集成度、高效率演进的需求。改进的SVPWM算法有助于解决高频变压器磁饱和问题，提升系统在复杂工况下的稳定性。...
无换流问题的单相高效率AC-AC变换器
High-Efficiency Single-Phase AC–AC Converters Without Commutation Problem
Ashraf Ali Khan · Honnyong Cha · Hafiz Furqan Ahmed · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年8月
本文提出了一系列单相直接PWM降压、升压及升降压型AC-AC变换器。通过采用串联续流二极管与MOSFET对的结构，有效降低了半导体器件的开关损耗与导通损耗，并解决了MOSFET体二极管的反向恢复问题，提高了变换效率。
解读: 该研究提出的AC-AC变换拓扑及减小开关损耗的驱动策略，对阳光电源的电力电子技术储备具有参考价值。虽然阳光电源核心业务集中在DC-AC逆变与DC-DC储能变换，但该拓扑中关于抑制MOSFET体二极管反向恢复及优化开关损耗的设计思路，可迁移应用于户用光伏逆变器或小型化充电桩的功率模块设计中，有助于进一...
一种具有灵活运行范围的高效双输出双极性Buck-Boost AC-AC变换器
An Efficient Dual-Output Bipolar Buck-Boost AC-AC Converter With Flexible Operation Range
Hafiz Furqan Ahmed · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年6月
本文提出了一种新型高效双输出双极性Buck-Boost AC-AC变换器，旨在优化三相灵活交流链路（FACL）转换器的配置。相比传统方案需要六个离散变换器，该拓扑仅需三个双输出变换器，实现了三相交流电压幅值与相位的解耦控制，显著提升了系统集成度与运行灵活性。
解读: 该研究提出的双输出AC-AC变换器拓扑在提升功率密度和控制灵活性方面具有学术价值。对于阳光电源而言，虽然目前核心产品线（如组串式/集中式逆变器、PowerTitan储能系统）主要基于DC-AC架构，但该拓扑中关于“多输出解耦控制”和“高集成度拓扑”的设计理念，可为未来微电网能量路由器、多端口电力电子...
一种提升效率与性能的软开关非反相Buck-Boost变换器
A Soft-Switching Non-Inverting Buck–Boost Converter With Efficiency and Performance Improvement
Yong Zhang · Xu-Feng Cheng · Chengliang Yin · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年12月
本文提出了一种新型软开关非反相Buck-Boost变换器（NIBBC），通过引入磁耦合效应改进了现有的软开关DC/DC变换器。该拓扑减少了一个磁芯以提升效率，并利用磁耦合效应实现了可调节的软开关范围。
解读: 该研究提出的软开关非反相Buck-Boost拓扑在提升变换效率和优化磁集成方面具有显著优势。对于阳光电源而言，该技术可应用于户用光伏逆变器及储能系统（如PowerStack）中的DC/DC升降压环节。通过减少磁芯数量，不仅能降低系统体积和重量，还能有效提升功率密度，符合当前户用及工商业产品向小型化、...
一种用于汽车LED照明系统的非隔离宽输入串联谐振变换器
A Nonisolated Wide Input Series Resonant Converter for Automotive LED Lighting System
V. K. Satyakar Veeramallu · S. Porpandiselvi · B. L. Narasimharaju · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年5月
本文提出了一种用于宽输入电压汽车照明系统的可重构非隔离Buck-Boost集成全桥串联谐振变换器（FBSRC）。该驱动器通过将Buck-Boost运行模式与FBSRC集成，能够根据输入电压变化重构为三种不同的谐振拓扑，从而实现宽电压范围下的高效LED驱动。
解读: 该文献提出的宽输入电压范围下的可重构谐振变换技术，对于阳光电源的电动汽车充电桩业务具有参考价值。虽然该研究针对的是LED驱动，但其核心的Buck-Boost与谐振变换器集成拓扑，可为充电桩模块在宽输出电压范围（如满足不同电压等级的电动汽车电池包）下的高效率设计提供技术借鉴。建议研发团队关注该拓扑在功...
级联Buck+Boost变换器实现ZVS与最小电流的闭式解及消除瞬时电感电流检测
Closed-Form Solution for ZVS and Minimum Current of Cascaded Buck + Boost Converters Eliminating Instantaneous Inductor Current Detection
Sirun Zhu · Weijian Han · Jianliang Chen · Qing Liu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月
针对高频应用中级联Buck+Boost变换器（CBBC）依赖瞬时电感电流检测实现零电压开关（ZVS）所带来的高带宽传感器要求及噪声敏感问题，本文提出了一种无需瞬时电流检测的闭式解控制方法，有效提升了高频变换器的鲁棒性与控制精度。
解读: 该技术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。通过消除对高带宽电流传感器的依赖，不仅能降低高频化设计中的硬件成本与噪声干扰，还能提升变换器在宽电压范围下的效率。建议研发团队评估该闭式解算法在双向DC-DC拓扑中的应...
基于能量建模的四开关Buck-Boost变换器零电压开关控制
A Zero-Voltage Switching Control for Four-Switch Buck–Boost Converters Using the Energy-Based Modeling
Ezio Gallo · Tommaso Caldognetto · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
本文提出了一种用于四开关Buck-Boost变换器的零电压开关（ZVS）控制策略，实现了输出电压和基准电流的闭环调节。通过稳态解析表达式，仅需电路电气参数和ZVS电流即可实现控制变量的调节，该控制方案采用了两个比例积分控制器。
解读: 四开关Buck-Boost变换器是实现宽电压范围直流变换的核心拓扑，与阳光电源的户用储能系统、电动汽车充电桩及部分组串式逆变器的DC-DC级高度相关。该研究提出的基于能量建模的ZVS控制策略，能够有效降低变换器开关损耗，提升系统效率及功率密度。对于阳光电源而言，该技术可优化储能PCS在宽电池电压范围...
99%高效率隔离型三相矩阵式DAB Buck-Boost PFC整流器
99% Efficient Isolated Three-Phase Matrix-Type DAB Buck–Boost PFC Rectifier
Lukas Schrittwieser · Michael Leibl · Johann W. Kolar · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年1月
本文提出了一种新型三相矩阵式DAB Buck-Boost PFC整流器。该拓扑在实现高功率因数的同时，满足了电网与负载间的电气隔离需求，并实现了99%的极高转换效率，适用于数十千瓦级及以上功率等级的直流负载供电场景。
解读: 该拓扑的高效率特性对阳光电源的组串式逆变器及储能变流器（PCS）具有重要参考价值。在PowerTitan等大功率储能系统中，提升DC-DC环节效率是降低系统损耗、提高功率密度的关键。矩阵式DAB结构能够简化功率变换级数，有助于优化系统体积与成本。建议研发团队关注其在宽电压范围下的软开关控制策略，以提...
多模式Buck-Boost变换器的动态分析：一种LPV系统模型视角
Dynamic Analysis of Multimode Buck–Boost Converter: An LPV System Model Point of View
Jianjun Ma · Miao Zhu · Yunwei Li · Xu Cai · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年7月
针对储能组件和燃料电池宽电压范围的应用需求，多模式Buck-Boost变换器（MBBC）作为一种多模式运行的通用接口电路被广泛应用。本文分析了MBBC在多种运行模式下的动态性能，并提出了一种用于实现快速瞬态响应的数字控制设计方法。
解读: 该研究对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）及PCS产品线具有重要参考价值。储能系统在充放电过程中面临电池电压大幅波动，MBBC拓扑及其动态建模方法能有效提升PCS在宽电压范围下的转换效率与响应速度。建议研发团队借鉴文中LPV（线性参数变化）系统建模思路，优化PCS...
Buck-Boost共地无桥PFC整流器
Buck–Boost Common Ground Bridgeless PFC (CGBPFC) Rectifies With Positive/Negative Output
Maryam Pourmahdi · Hamed Heydari-doostabad · Reza Ghazi · Terence O'Donnell · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年2月
本文提出了一种新型共地无桥功率因数校正（PFC）整流器，适用于需要正或负直流电源的应用。该拓扑的主要优势在于实现了输入与输出端的共地，从而消除了因高电压变化率（dv/dt）引起的电磁干扰（EMI）问题。
解读: 该拓扑在EMI抑制和共地设计方面的优势，对阳光电源的电动汽车充电桩及户用储能产品线具有重要参考价值。充电桩产品对电磁兼容性（EMC）要求极高，共地设计能显著简化滤波器设计并降低成本。此外，该拓扑在正负输出上的灵活性，可优化户用储能系统中的直流侧接口设计，提升系统整体功率密度与可靠性。建议研发团队评估...
基于惩罚与障碍函数的交错式Buck/Boost变换器效率与功率密度数值优化
Penalty and Barrier-Based Numerical Optimization for Efficiency and Power Density of Interleaved Buck/Boost Converter
Xiaoyong Ma · Ping Wang · Yifeng Wang · Long Tao 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年10月
本文针对交通电气化领域，提出了一种基于惩罚与障碍函数理论的交错式Buck/Boost变换器（IBBC）数值优化方法。该方法以变换器体积为优化目标，将效率和磁通密度作为约束条件，实现了变换器性能的全局优化。
解读: 该研究提出的数值优化方法对阳光电源的电力电子产品设计具有重要参考价值。在阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及电动汽车充电桩产品线中，DC-DC变换器是核心功率单元。通过引入惩罚与障碍函数进行多目标优化，可以在保证效率的前提下显著提升功率密度，从而降低系统体积与成本。建...
一种连续可调的模块化双向开关电容DC-DC变换器
Continuously Adjustable Modular Bidirectional Switched-Capacitor DC–DC Converter
Shouheng Han · Yijie Wang · Zhenli Xie · Yueshi Guan 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年11月
本文提出了一种基于开关电容（SC）的连续可调模块化双向DC-DC变换器。该结构由串并联SC变换器模块、调节模块和谐振SC变换器模块组成。文章详细分析了三种模块在降压模式下的基本配置，并探讨了升压模式下的运行特性。
解读: 该拓扑采用模块化设计且具备双向功率流能力，与阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及户用储能PCS的技术演进方向高度契合。开关电容技术在提升功率密度和效率方面具有潜力，有助于优化储能变流器内部DC-DC级的体积与损耗。建议研发团队评估该拓扑在低压侧电池接口的适用性，特别是...
一种用于车载电池储能系统的高功率密度非反相双向Buck-Boost斩波器
A Compact High-Power Noninverting Bidirectional Buck–Boost Chopper for Onboard Battery Energy Storage Systems
Hamzeh J. Ahmad · Makoto Hagiwara · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年1月
本文提出了一种用于轻轨车辆电池储能系统的非反相双向Buck-Boost斩波器，该拓扑由主变换器（两个半桥单元）和级联全桥辅助变换器组成，配合小尺寸电感实现。该设计旨在优化车载储能系统的功率密度与效率，通过特定的控制策略实现高效的双向能量转换。
解读: 该拓扑结构对阳光电源的储能业务具有重要的参考价值。其核心在于通过辅助变换器与主变换器的协同，实现高功率密度下的双向能量转换，这与阳光电源PowerTitan和PowerStack系列储能变流器（PCS）追求高集成度、高效率的发展方向高度契合。虽然该文针对的是轨道交通领域，但其级联辅助电路的设计思路可...
基于电芯电压均衡器的级联储能模块双向Buck-Boost变换器
Bidirectional Buck-Boost Converter Using Cascaded Energy Storage Modules Based on Cell Voltage Equalizers
Masatoshi Uno · Dexiao Cheng · Satoru Onodera · Yuta Sasama · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年1月
常规模块化储能系统除主双向变换器外，还需额外的电芯级和模块级均衡器，增加了系统复杂性与成本。本文提出一种基于级联储能模块的双向Buck-Boost变换器，通过复用模块中的半桥单元实现电芯均衡功能，在简化系统架构的同时降低了硬件成本。
解读: 该技术对阳光电源的PowerTitan和PowerStack等大型储能系统具有重要参考价值。通过将电芯均衡功能集成至功率变换拓扑中，可显著减少BMS均衡电路的冗余设计，降低系统BOM成本并提升功率密度。对于阳光电源而言，该方案有助于优化组串式储能架构的硬件集成度，减少变换级数，从而提升系统整体转换效...
基于直流链路电感
DLI）的多端口Buck-Boost变换器系列
Hongfei Wu · Junjun Zhang · Yan Xing · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年2月
本文提出了一种基于直流链路电感（DLI）概念的多端口变换器（MPC）系统化推导方法。通过DLI互联多个脉动电压单元（PVC）构建MPC，PVC可分为输入型、输出型及双向型。若所有PVC均为双向型，则可实现双向多端口变换器拓扑，适用于多能源接入场景。
解读: 该研究提出的基于DLI的多端口变换器拓扑，在光储一体化系统及多能源接入领域具有显著应用潜力。对于阳光电源的PowerTitan系列储能系统及组串式光储逆变器，该拓扑有助于简化多端口功率流控制，提升系统功率密度并降低硬件成本。特别是其双向变换特性，非常契合光伏与储能深度耦合的趋势。建议研发团队关注该拓...
基于反向耦合电感的高频高效GaN基交错CRM双向Buck/Boost变换器
High-Frequency High-Efficiency GaN-Based Interleaved CRM Bidirectional Buck/Boost Converter with Inverse Coupled Inductor
Xiucheng Huang · Fred C. Lee · Qiang Li · Weijing Du · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年6月
本文提出了一种基于GaN器件的高频高效交错临界电流模式（CRM）双向Buck/Boost变换器，并引入反向耦合电感。利用GaN器件低开关损耗和驱动损耗的特性，将开关频率提升至兆赫兹（MHz）范围，显著减小了无源元件的体积。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerStack、PowerTitan）及户用光伏逆变器具有重要参考价值。通过引入GaN器件与反向耦合电感技术，可显著提升DC-DC环节的功率密度，减小储能PCS的体积与重量，降低系统成本。建议研发团队关注该拓扑在兆赫兹高频化应用中的电磁兼容（EMC）设计及散热管理...
一种降低子模块电容的Buck/Boost模块化多电平DC/DC变换器PWM控制方案
PWM Control Scheme for a Buck/Boost Modular Multilevel DC/DC Converter With Reduced Submodule Capacitance
Zhongwei Xing · Xinbo Ruan · Huanmao Xie · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年5月
随着高压直流（HVdc）电网的发展，DC/DC变换器成为关键组件。本文针对Buck/Boost模块化多电平DC/DC变换器（MMDCC），提出了一种新型PWM控制策略。该方案通过优化半桥子模块的控制逻辑，有效降低了子模块电容需求，从而减小了变换器的体积与成本，提升了高压直流输电系统的灵活性与功率传输效率。
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）具有重要参考价值。随着光伏与储能系统向高压化、大功率化发展，DC/DC变换器在直流耦合架构中的地位日益凸显。通过降低子模块电容需求，该控制方案有助于减小高压直流变换器的体积，提升功率密度，从而降低系统BOM成本。建议研发团...
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