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拓扑与电路 DC-DC变换器 双向DC-DC 光伏逆变器 ★ 4.0

一种采用同步开关双向Boost变换器的改进型光伏差分功率处理系统

An Improved Photovoltaic Differential Power Processing System Using Bidirectional Boost-Type Converters With Synchronous Switching

Lien-Chieh Chen · F. Selin Bagci · Katherine A. Kim · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月

针对光伏差分功率处理(DPP)系统中双向反激变换器漏感大、损耗高的问题,本文提出了一种结合分体电感Boost变换器与传统Boost变换器的新型拓扑。该方案通过同步开关技术优化了功率流路径,有效降低了转换损耗,提升了光伏系统的能量处理效率。

解读: 该研究提出的高性能双向DC-DC拓扑对阳光电源的组串式逆变器及户用光伏系统具有重要参考价值。在光伏组件失配严重或复杂阴影遮挡场景下,DPP架构能显著提升系统整体发电效率。建议研发团队关注该拓扑在模块化功率优化器(Optimizer)中的应用潜力,通过优化电感设计和同步整流控制,进一步降低变换器损耗,...

储能系统技术 储能系统 多物理场耦合 ★ 5.0

低频感应加热应用AC/AC MMC的变开关频率控制

Variable Switching Frequency Control of AC/AC MMC for Low Frequency Induction Heating Applications

Gelin Huang · Fujun Ma · Shanwei Fan · Cheng Yang 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月

在特殊钢生产中,中间包感应加热电源在高温、密闭、高粉尘环境下运行,器件散热困难导致变换器内部元件损耗增加。针对应用于低频感应加热领域的AC/AC MMC变换器提出变开关频率主动热控制策略。通过建立热阻抗模型详细分析损耗特性和热摆动特性。针对双基频结构创新性提出三重傅里叶积分变换,推导电网电流的精确数学表达式。考虑并网电流THD、效率和结温,建立开关频率优化数学模型。仿真和实验结果证明所提控制策略降低结温摆动和系统损耗的有效性。

解读: 该变频主动热控制技术对阳光电源工业加热和特殊应用场景变换器有重要优化价值。变开关频率优化方法可应用于ST储能变流器的多工况运行模式,平衡效率和热管理。三重傅里叶变换谐波分析技术对复杂多频系统的电能质量优化有借鉴意义。该技术对PowerTitan大型储能系统的热管理策略和损耗优化有参考价值,可延长器件...

电动汽车驱动 单相逆变器 PWM控制 空间矢量调制SVPWM ★ 5.0

一种采用分数频率半周期调制策略的新型五电平混合NPC-ANPC H桥单相逆变器

A Novel Five-Level Hybrid NPC-ANPC H-Bridge Single-Phase Inverter With Fractional Frequency Half-Cycle Modulation Strategy

Xinyuan Zhang · Zhijian Feng · Shuzhe Zhao · Zixiang Sun 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年1月

本文提出了一种新型五电平混合中点钳位(NPC)-有源NPC(ANPC)H桥单相逆变器,通过结合使用硅(Si)器件的NPC臂与碳化硅(SiC)器件的ANPC臂,有效控制SiC器件成本。提出分数频率半周期(FFHC)空间矢量脉宽调制(SVPWM)策略,使NPC臂开关器件工作于基频,ANPC臂器件仅在半个周期内高频开关,从而提升效率、功率密度与热稳定性。详细阐述了逆变器的工作原理,并建立损耗与热模型以分析器件损耗分布、温度分布及最大结温。实验样机验证了该拓扑在效率、功率密度和热性能方面的优势。

解读: 该混合NPC-ANPC五电平拓扑及FFHC调制策略对阳光电源多条产品线具有重要应用价值。在车载OBC充电机领域,通过Si/SiC混合方案可有效控制成本,同时ANPC臂半周期高频开关策略显著降低开关损耗,提升功率密度,契合车载轻量化需求。在ST储能变流器单相模块设计中,该拓扑的基频开关特性可降低NPC...

拓扑与电路 DC-DC变换器 PWM控制 ★ 3.0

准谐振反激变换器频率抖动下的功率波动抑制

Power Fluctuation Suppression of Quasi-Resonant Flyback Converter With Frequency Jittering

Junru Lin · Junming Zhang · Shuai Shao · Zhanghao Chen · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月

准谐振(QR)反激变换器因结构简单、成本低及开关损耗小,广泛应用于小功率场景。频率抖动技术通过扩展噪声频谱,是降低电磁干扰(EMI)的有效手段。本文针对QR反激变换器中通过调制峰值电流参考来实现频率抖动时产生的功率波动问题进行了分析与抑制研究。

解读: 该技术主要应用于小功率辅助电源(Auxiliary Power Supply)领域。阳光电源的组串式逆变器、储能PCS及户用光伏产品内部均大量使用反激变换器作为控制板及驱动电路的供电电源。通过引入频率抖动技术,可有效优化产品的EMI性能,满足严苛的电磁兼容标准。建议研发团队在设计高功率密度辅助电源时...

控制与算法 PWM控制 空间矢量调制SVPWM ★ 2.0

六相感应电机驱动的24扇区SVPWM新开关模式实现

Realization of 24-Sector SVPWM With New Switching Pattern for Six-Phase Induction Motor Drive

Shaikh Mohammed Suhel · Rakesh Maurya · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年6月

六相非对称感应电机因其低转矩脉动、高可靠性及高功率密度等优势,在高性能驱动领域应用广泛。本文分析了基于载波比较的PWM技术,并提出了一种针对六相感应电机的24扇区空间矢量脉宽调制(SVPWM)新开关模式,旨在优化电机驱动性能,降低谐波损耗。

解读: 该文献聚焦于多相电机驱动的先进调制策略,虽然阳光电源目前的核心业务集中在光伏逆变器、储能PCS及风电变流器领域,而非直接的六相电机驱动,但其提出的24扇区SVPWM优化算法在多电平逆变器及大功率风电变流器的谐波抑制方面具有参考价值。建议研发团队关注该调制策略在降低开关损耗和提升电流质量方面的数学建模...

拓扑与电路 LLC谐振 DC-DC变换器 功率模块 ★ 5.0

LLC谐振变换器中MOSFET功率损耗估计:时间间隔分析

MOSFET Power Loss Estimation in LLC Resonant Converters: Time Interval Analysis

Ettore Scabeni Glitz · Martin Ordonez · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年12月

过去十年,LLC谐振变换器已成为直流变换的主流拓扑。尽管已有多种设计工具,但针对逆变侧MOSFET功率损耗的精确计算方法仍有待优化。本文提出了一种基于时间间隔分析的损耗估计技术,旨在提升LLC变换器在不同工况下的效率评估精度。

解读: LLC拓扑是阳光电源户用光伏逆变器及储能系统(如PowerStack、ST系列PCS)中DC-DC变换级的核心技术。精确的MOSFET损耗模型对于提升整机效率、优化散热设计及降低成本至关重要。该研究提出的时间间隔分析法,可直接应用于阳光电源研发流程中,特别是在引入SiC/GaN等宽禁带半导体器件时,...

功率器件技术 GaN器件 宽禁带半导体 功率模块 ★ 4.0

基于数据手册的GaN HEMT全特性解析模型及死区时间优化

An Accurate Datasheet-Based Full-Characteristics Analytical Model of GaN HEMTs for Deadtime Optimization

作者未知 · IEEE Transactions on Power Electronics · 日期未知

氮化镓(GaN)HEMT凭借高效率和高功率密度成为新一代电力电子系统的核心。由于其独特的反向导通特性,GaN器件的反向压降远高于传统二极管,导致死区损耗显著。本文提出了一种基于数据手册的GaN HEMT全特性解析模型,旨在实现死区时间的精确优化,从而提升转换器效率。

解读: 随着阳光电源在户用光伏逆变器及小型化储能产品中对高功率密度和高效率的极致追求,GaN器件的应用前景广阔。该模型通过数据手册即可实现死区时间的精确优化,能够有效降低GaN基拓扑在开关过程中的损耗,提升产品能效。建议研发团队在开发下一代高频紧凑型组串式逆变器或微型逆变器时,引入该解析模型以优化驱动策略,...

可靠性与测试 可靠性分析 功率模块 储能变流器PCS ★ 4.0

一种改进的磁芯损耗测量电流采样电阻表征方法

Improved Current Shunt Characterization Method for Core Loss Measurement

Anfeng Huang · Xu Wang · Hanyu Zhang · Chulsoon Hwang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年7月

随着现代电力变换器开关频率和功率密度的提升,磁芯损耗对效率和热优化至关重要。传统双绕组测量法易受电流采样电阻相位误差影响。本文提出了一种改进的表征方法,旨在消除相位偏移带来的测量误差,从而更精确地评估磁性元件损耗。

解读: 该研究直接服务于阳光电源核心产品(如组串式/集中式逆变器及PowerTitan储能系统)中磁性元件的设计与优化。高频化是当前电力电子技术的发展趋势,精确的磁芯损耗测量对于提升逆变器及PCS的整机效率、优化散热设计至关重要。建议研发团队将此改进方法引入磁性元件的测试标准流程中,以提升高功率密度产品的热...

拓扑与电路 DC-DC变换器 LLC谐振 储能变流器PCS ★ 4.0

基于特性的电容滤波LCC谐振变换器设计

Characteristic-Based Design of an LCC Resonant Converter With a Capacitive Filter

Arkadeb Sengupta · Utsab Kundu · Vinod John · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年3月

本文针对电容滤波LCC谐振变换器在宽负载范围、软开关及低导通损耗设计上的挑战,提出了一种归一化的面向设计的分析方法,优化了该拓扑在变负载应用中的性能表现。

解读: LCC谐振变换器作为高频DC-DC变换的核心拓扑,在阳光电源的储能变流器(PCS)及电动汽车充电桩产品中具有重要应用价值。该研究提出的归一化设计方法,有助于优化PowerTitan等储能系统及直流快充桩内部DC-DC模块的效率与功率密度。通过实现更宽负载范围下的软开关,可显著降低变换器在轻载及满载工...

电动汽车驱动 充电桩 功率模块 ★ 3.0

基于变绕组的开关磁阻电机电动汽车高集成电驱动重构系统

Variable-Winding-Based Highly Integrated Electric-Drive-Reconstructed System for SRM-Based EVs

Qingguo Sun · Hongyi Zhang · Xu Liu · Feng Niu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年6月

本文提出了一种基于变绕组结构开关磁阻电机(SRM)的电动汽车高集成电驱动重构系统。在电机驱动模式下,双极性电流励磁与再生制动技术的应用,在平衡开关损耗与散热方面具有显著优势。

解读: 该研究探讨了开关磁阻电机(SRM)在电动汽车驱动系统中的集成与重构技术,涉及电机驱动与功率变换器的深度融合。对于阳光电源的电动汽车充电桩业务,虽然目前主要聚焦于充电基础设施,但该类高集成度驱动技术代表了未来车端电力电子与充电系统协同发展的趋势。建议关注其在电机驱动电路与车载充电器(OBC)功能复用方...

电动汽车驱动 宽禁带半导体 GaN器件 IGBT ★ 5.0

基于可变开关频率控制提升GaN牵引逆变器在电动汽车应用中的效率与功率密度

Variable Switching Frequency Control for Efficiency and Power Density Improvement of a GaN-based Traction Inverter for EV Applications

Philip Korta · Animesh Kundu · Lakshmi Varaha Iyer · Narayan C. Kar · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年6月

宽禁带半导体器件在电动汽车牵引逆变器中因具备更高的能效和功率密度而受到广泛关注。本文研究利用氮化镓(GaN)器件的快速开关特性,进一步提升牵引逆变器的效率与功率密度。建立了GaN逆变器的电热耦合模型,并通过实验验证了其精度,在多数工况下效率误差不超过0.3%或损耗偏差小于100 W。提出一种考虑直流母线电压纹波限制的新型可变开关频率策略,相较固定开关频率方案最高可提升效率5%。结合GaN的高速开关能力,该方法使电容体积减小35.7%,同时提高了驾驶循环效率和逆变器功率密度。

解读: 该GaN可变开关频率控制技术对阳光电源新能源汽车产品线具有重要应用价值。文中提出的电热耦合建模方法和考虑母线纹波约束的变频策略,可直接应用于阳光电源车载OBC充电机和电机驱动系统的优化设计。通过动态调整开关频率,在轻载工况降频减少开关损耗,重载时提频保证性能,可使驱动系统效率提升最高5%,同时电容体...

拓扑与电路 DC-DC变换器 光伏逆变器 组串式逆变器 ★ 4.0

基于耦合电感的交错式高升压变换器

Interleaved High Step-Up Converter With Coupled Inductors

Yifei Zheng · Wenhao Xie · Keyue Ma Smedley · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年7月

本文提出了一种新型基于耦合电感的交错式高升压变换器。输入侧采用交错配置以降低输入电流纹波并提升功率等级,输出侧采用串联结构以实现极高的升压增益。此外,该变换器显著降低了开关管的电压应力,从而有效减少开关损耗。

解读: 该拓扑结构在高升压比和低开关应力方面的优势,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)及户用光伏产品线具有重要参考价值。通过采用交错式结构,可以有效减小输入电流纹波,从而降低对光伏组件的应力并提升MPPT效率。此外,低电压应力特性允许选用更低额定电压的功率器件,有助于进一步提升逆变器的...

功率器件技术 功率模块 宽禁带半导体 储能变流器PCS ★ 4.0

高压高频功率变换器中的二极管评估与串联二极管均压技术

Diode Evaluation and Series Diode Balancing for High-Voltage High-Frequency Power Converters

Yiou He · David J. Perreault · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年6月

高压功率变换器的小型化受限于快速开关、低损耗高压二极管的可用性。本文探讨了在高频应用(数百kHz及以上)中,将多个低压二极管串联以替代单个高压二极管的技术。研究重点在于串联二极管时寄生电容对动态均压的影响。

解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan等高压储能系统具有重要参考价值。随着功率密度要求的提升,高频化是必然趋势,但高压器件成本与性能往往难以平衡。通过串联低压二极管实现高压耐受,可有效降低器件采购成本并优化损耗特性。建议研发团队在下一代高压PCS及高频光伏逆变器设计中,评估该均压方案在...

控制与算法 PFC整流 PWM控制 ★ 4.0

基于滑模控制的交错式数字功率因数校正

Interleaved Digital Power Factor Correction Based on the Sliding-Mode Approach

Adria Marcos-Pastor · Enric Vidal-Idiarte · Angel Cid-Pastor · L. Martinez-Salamero · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年6月

本文提出了一种基于双交错Boost变换器的数字控制PFC系统。通过离散时间滑模控制策略,使每个变换器单元独立运行并实现无损电阻(LFR)特性,从而优化功率因数校正效果。

解读: 该技术在阳光电源的户用光伏逆变器及电动汽车充电桩产品线中具有重要应用价值。交错式PFC拓扑能有效降低输入电流纹波,减小电感体积,提升功率密度,这对于追求轻量化和高效率的户用储能及充电桩系统至关重要。滑模控制(SM)相比传统PI控制具有更强的鲁棒性和动态响应速度,建议研发团队在下一代高功率密度充电桩或...

拓扑与电路 多电平 功率模块 并网逆变器 ★ 4.0

具有更高可靠性和性能特征的增强型混合模块化多电平变换器

Enhanced Hybrid Modular Multilevel Converter With Improved Reliability and Performance Characteristics

Ramin Razani · Mohammad Hasan Ravanji · Mostafa Parniani · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年4月

本文提出了一种结合半桥子模块(HBSM)和全桥子模块(FBSM)的增强型混合模块化多电平变换器(MMC)。通过在每个桥臂中配置FBSM,显著降低了HBSM的开关频率,从而有效减少了变换器的功率损耗,并提升了系统的整体可靠性与性能。

解读: 该拓扑研究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。混合MMC结构通过引入全桥子模块,不仅能提升系统在复杂电网环境下的故障穿越能力(如直流侧故障清除),还能通过降低开关频率优化散热设计,提升功率密度。建议研发团队关注该拓扑在超高压直流输电及大容量储能变...

功率器件技术 GaN器件 宽禁带半导体 功率模块 ★ 4.0

GaN HEMT损耗分布、分析与测量技术综述

Review of Loss Distribution, Analysis, and Measurement Techniques for GaN HEMTs

Jacob Gareau · Ruoyu Hou · Ali Emadi · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年7月

近年来,电力电子系统追求更高效率与功率密度,以硅(Si)为基础的器件已接近材料极限。氮化镓(GaN)等宽禁带半导体因具备更快的开关速度,成为提升系统性能的关键。本文综述了GaN HEMT器件的损耗分布、分析方法及测量技术,为高性能电力电子变换器的设计提供了理论支撑。

解读: GaN器件是实现光伏逆变器和储能系统高功率密度的核心驱动力。对于阳光电源的户用光伏逆变器及小型化充电桩产品线,引入GaN技术可显著降低开关损耗,减小磁性元件体积,从而提升整体效率。建议研发团队关注文中提到的损耗测量技术,以优化高频化拓扑下的热管理设计。在PowerStack等储能产品中,虽然目前以S...

功率器件技术 SiC器件 功率模块 宽禁带半导体 ★ 5.0

用于并联SiC MOSFET动态电流平衡的有源栅极驱动器

Active Gate Driver for Dynamic Current Balancing of Parallel-Connected SiC MOSFETs

Yang He · Xun Wang · Shuai Shao · Junming Zhang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年5月

在高功率应用中,并联SiC MOSFET以提升电流等级是必然趋势。然而,开关瞬态过程中的动态电流不平衡会导致功率损耗和热分布不均。本文提出了一种基于新型有源栅极驱动器(AGD)的动态电流平衡方法,有效解决了并联应用中的这一挑战。

解读: 该技术对阳光电源的高功率密度产品至关重要。在PowerTitan储能系统及大型集中式光伏逆变器中,SiC MOSFET的并联应用是提升效率和功率密度的核心。动态电流平衡技术能显著降低并联器件间的应力差异,提升模块的长期可靠性,并减少因热失配导致的故障风险。建议研发团队评估该有源驱动方案在下一代高功率...

控制与算法 PWM控制 空间矢量调制SVPWM 三相逆变器 ★ 5.0

一种基于有源矢量时间多重划分

MDAVT)的优化混合SVPWM策略

Jayanta Biswas · Meenu D Nair · Vivek Gopinath · Mukti Barai · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年6月

本文提出了一种先进的母线钳位空间矢量脉宽调制(SVPWM)技术,旨在降低线路电流谐波畸变并减少开关损耗。该方法在子周期内引入了有源矢量时间的多重划分(MDAVT),并对有源矢量驻留时间的最佳细分进行了深入分析。

解读: 该研究提出的MDAVT调制策略直接优化了逆变器的开关损耗与谐波性能,对阳光电源的核心产品线具有极高的应用价值。在组串式光伏逆变器和PowerTitan/PowerStack储能变流器(PCS)中,采用该算法可显著提升整机效率,降低散热压力,从而减小散热器体积并提升功率密度。此外,该技术有助于在弱电网...

拓扑与电路 储能变流器PCS 功率模块 可靠性分析 ★ 4.0

磁芯材料特性与几何形状对中频变压器声学噪声辐射的影响

Influence of Material Properties and Geometric Shape of Magnetic Cores on Acoustic Noise Emission of Medium-Frequency Transformers

Peng Shuai · Juergen Biela · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年10月

中频变压器(MFT)因其高功率密度和体积小,在智能电网和牵引变流器等领域应用广泛。然而,磁致伸缩效应导致的声学噪声是其设计中的关键挑战。本文研究了磁芯材料特性及几何结构对MFT噪声辐射的影响,为优化变压器设计、降低电磁噪声提供了理论依据。

解读: 该研究对阳光电源的储能系统(如PowerTitan、PowerStack系列)及组串式逆变器中的高频磁性元件设计具有重要参考价值。随着功率密度不断提升,MFT的电磁噪声控制已成为提升产品环境适应性和用户体验的关键。建议研发团队利用文中提到的多物理场耦合仿真方法,在设计阶段优化磁芯材料选型与结构布局,...

拓扑与电路 PWM控制 光伏逆变器 组串式逆变器 ★ 4.0

准Z源逆变器时变直通调制策略研究

Research on a Time-Variant Shoot-Through Modulation Strategy for Quasi-Z-Source Inverter

Yufei Zhou · Qibin Wu · Zikai Li · Feng Hong · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年11月

本文提出了一种针对准Z源逆变器(qZSI)传统调制技术的时变直通脉宽调制策略。通过将该策略引入简单升压调制等传统技术,可在非峰值区域降低母线电压幅值,从而显著降低开关损耗,提升系统整体效率。

解读: 准Z源逆变器(qZSI)因其单级升降压能力,在光伏逆变器领域具有应用潜力。该研究提出的时变直通调制策略通过优化非峰值区的母线电压,能够有效降低开关损耗,这对提升阳光电源组串式逆变器在宽电压范围下的转换效率具有重要参考价值。建议研发团队评估该策略在现有组串式逆变器拓扑中的兼容性,特别是针对高频化趋势下...

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