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一种评估和设计混合开关电容与多电平变换器的分析方法
An Analytical Method to Evaluate and Design Hybrid Switched-Capacitor and Multilevel Converters
Yutian Lei · Wen-Chuen Liu · Robert Carl Nikolai Pilawa-Podgurski · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年3月
本文研究了在大电压转换比的DC-DC应用中使用多电平转换技术。提出了一种定量分析方法，用于指导大转换比应用中多电平拓扑的对比与设计。该方法通过保持不同变换器间的导通损耗和开关损耗恒定，实现了对拓扑性能的公平评估与优化。
解读: 该研究提出的高电压转换比多电平DC-DC设计方法，对阳光电源的组串式光伏逆变器（如SG系列）及储能系统（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。随着光伏系统向更高直流侧电压（1500V及以上）发展，该定量分析方法有助于优化DC-DC级电路的效率与功率密度，降低损耗。建议研发团队将其应用于下一代...
具有反向导通IGBT的SiC MOSFET混合开关：损耗与浪涌电流分析
SiC MOSFET Hybrid Switches With Reverse Conducting IGBTs: Loss and Surge Current Analysis
Arkadeep Deb · Jose Ortiz Gonzalez · Saeed Jahdi · Ruizhu Wu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年11月
混合开关（HS）通过结合SiC MOSFET的开关性能与Si-IGBT的导通性能，在不牺牲性能的前提下降低了成本。然而，鉴于SiC MOSFET额定电流较小，在省去SiC肖特基二极管（SBD）的情况下，其损耗特性及第三象限浪涌电流的鲁棒性亟需深入研究。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线具有重要价值。在组串式光伏逆变器和PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）中，通过混合开关技术，可以在保证高频开关效率的同时，利用Si-IGBT降低大电流工况下的导通损耗，从而优化散热设计并降低BOM成本。特别是在高功率密度设计趋势下，该方案为平衡S...
高效率与小型化零电压开关逆变器的建模与优化
Modeling and Optimization of a Zero-Voltage Switching Inverter for High Efficiency and Miniaturization
Chengrui Du · Dehong Xu · Ning He · Nan Zhu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年1月
本文探讨了零电压开关（ZVS）逆变器的设计，通过引入辅助电感、电容和开关管实现软开关，从而显著降低开关损耗，提升转换效率并实现系统小型化。文章重点研究了辅助电路的参数优化设计，以确保逆变器在宽负载范围内稳定实现ZVS条件。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线具有直接的指导意义。在组串式光伏逆变器和户用储能PCS产品中，实现高效率与高功率密度是核心竞争力。通过引入ZVS拓扑和优化辅助电路设计，可以有效降低开关损耗，减小磁性元件体积，从而提升整机功率密度，降低散热成本。建议研发团队在下一代高频化逆变器设计中，结合SiC/GaN等...
一种用于三有源桥变换器的在线优化零电压开关电流跟踪软开关调制
An Online-Optimized ZVS-Current Tracked Soft-Switching Modulation for Triple Active Bridge Converter
Saikat Dey · Ayan Mallik · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月
本文提出了一种用于隔离型双向三有源桥（TAB）DC-DC变换器的PWM调制方案。该方案通过动态调节五个相位占空比控制变量，实现了开关网络损耗的降低及软开关运行。针对TAB各端口间功率耦合导致的复杂运行模式分析难题，该方法提供了有效的在线优化控制策略。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）及多端口能量管理系统具有极高的应用价值。TAB变换器是实现光储一体化及多端口直流耦合的核心拓扑。通过该在线优化调制策略，可显著提升PCS在宽电压范围下的转换效率，降低开关损耗，从而提升储能系统的整体能效。建议研发团队关注该...
多相并联桥臂功率损耗的最小化与平衡
Minimizing and Balancing Power Losses in Multiphase Paralleled Bridge Legs
Ziheng Xiao · Fei Deng · Zhigang Yao · Yi Tang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
为实现高电流能力，多颗碳化硅（SiC）MOSFET常被并联使用，但易导致开关电流不平衡及损耗增加。本文研究了在开关节点处配置小电感的多相并联桥臂的损耗最小化与平衡方法，并以16kW四相双向Buck-Boost变换器为例进行了验证。
解读: 该技术对阳光电源的PowerTitan及ST系列储能PCS产品具有极高的应用价值。随着储能系统向高功率密度和高效率演进，SiC器件的并联应用已成为主流。通过优化多相并联桥臂的电流平衡与损耗控制，可显著提升PCS在部分负载下的转换效率，降低温升，从而提升产品可靠性。建议研发团队在下一代大功率储能变流器...
一种在极端轻载下具有噪声抑制能力的LLC谐振变换器双脉冲开关模式
A Double Pulse Switching Pattern for LLC Resonant Converter With Noise Suppression Capability Under Extreme Light Load Operation
Ziang Li · Shuo Zhang · Zhaoyi Wang · Sheng Qu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年5月
LLC谐振变换器广泛应用于宽功率范围场景，但在极端轻载下开关频率过高。为降低开关损耗并提升轻载效率，通常采用突发模式（Burst Mode）控制。本文基于轨迹理论，提出了一种双脉冲开关模式，旨在优化轻载运行性能并有效抑制噪声。
解读: 该技术对阳光电源的户用光伏逆变器及储能系统（如PowerStack/PowerTitan的辅助电源或DC-DC级）具有重要参考价值。在户用场景中，设备长时间处于待机或轻载状态，该双脉冲控制策略能显著降低轻载下的开关损耗，提升整机能效，同时优化电磁噪声表现，有助于提升产品的静音性能和用户体验。建议研发...
基于多尺度电热仿真的混合开关软开关逆变器设计优化
Design Optimization of Hybrid-Switch Soft-Switching Inverters Using Multiscale Electrothermal Simulation
John Reichl · Jih-Sheng Lai · Allen Hefner · Jose M. Ortiz-Rodriguez 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年1月
本文提出了一种多尺度电热仿真方法，用于优化混合开关软开关逆变器的设计。该方法利用基于电气、结构和材料属性参数化的动态电热组件模型库，通过调整单个器件面积、缓冲电容和门极驱动时序，旨在最小化软开关逆变器模块的总损耗。
解读: 该研究聚焦于逆变器损耗优化与多物理场仿真，对阳光电源的核心业务具有极高价值。首先，在组串式和集中式光伏逆变器中，通过混合开关技术（如Si/SiC混用）与软开关拓扑的结合，可显著提升功率密度并降低散热成本；其次，该多尺度电热仿真方法可直接应用于PowerTitan等储能变流器（PCS）的功率模块设计，...
考虑温度相关特性的SiC MOSFET开关串扰建模与分析
Modeling and Analysis for Switching Crosstalk of SiC MOSFETs Considering Temperature- Dependent Characteristics
Hao Yue · Wensheng Song · Jian Chen · Tao Tang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年8月
相比硅器件，碳化硅(SiC) MOSFET具有更快的开关速度和更低的损耗，是高压高频变换器的理想选择。然而，其极高的电压变化率(dv/dt)和反向恢复电流会导致严重的串扰问题，特别是在高温工况下。本文针对SiC MOSFET的开关串扰进行了建模与分析。
解读: SiC器件是阳光电源提升光伏逆变器和储能变流器（PCS）功率密度与效率的核心技术。随着PowerTitan等储能系统及组串式逆变器向更高电压等级和开关频率演进，SiC MOSFET的串扰问题直接影响系统的电磁兼容性(EMC)与可靠性。本文提出的温度相关串扰模型，对优化阳光电源功率模块的驱动电路设计、...
一种用于电流自动平衡交错式高升压DC/DC变换器的即插即用有源谐振软开关技术
A Plug-Play Active Resonant Soft Switching for Current-Auto-Balance Interleaved High Step-Up DC/DC Converter
Liangzong He · Xinyong Xu · Jiazhe Chen · Jiaqing Sun 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年8月
针对高增益电压转换应用中低压侧开关管电流应力大、开关损耗高的问题，本文提出了一种通用的即插即用谐振电路。该方法可应用于高性能的交错式高升压变换器，在不改变原有拓扑结构的前提下实现软开关，有效降低开关损耗，提升变换效率。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器（如SG系列）及户用光伏产品线具有重要参考价值。随着光伏组件功率不断提升，对DC/DC升压级的高效率和高功率密度要求日益严苛。该“即插即用”软开关方案能够有效降低开关损耗，减少散热器体积，从而提升整机功率密度。建议研发团队评估该谐振电路在多路MPPT升压电路中的集成可行...
Class Phi-2逆变器隔离型DC-DC变换器在不同负载条件下的特性研究
Characteristics of Isolated DC–DC Converter With Class Phi-2 Inverter Under Various Load Conditions
Yuta Yanagisawa · Yushi Miura · Hiroyuki Handa · Tetsuzo Ueda 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年11月
本文研究了氮化镓异质结场效应晶体管（GaN-HFET）在电力电子变换器中的应用。利用GaN器件的高频特性，可有效提升开关频率并实现变换器的小型化。文章重点分析了采用Class Phi-2逆变器的隔离型DC-DC变换器在不同负载下的工作特性，旨在解决高频化带来的开关损耗问题，为高功率密度变换器设计提供理论依据。
解读: 该研究聚焦于宽禁带半导体GaN器件在高频DC-DC变换器中的应用，这对阳光电源的下一代高功率密度产品研发具有重要参考价值。在户用光伏逆变器和小型化储能PCS（如PowerStack系列）中，利用GaN器件提升开关频率可显著减小磁性元件体积，提升整机功率密度。建议研发团队关注Class Phi-2拓扑...
实现DAB变换器全范围零电压开关：一种单位电压比下轻载改进的多模式调制策略
Towards Full Range Zero-Voltage Switching of DAB Converters: An Improved Multi-Mode Modulation at Light Loads Under Close-to-Unity Voltage Ratio
Zhijing Ye · Chi Li · Jiye Liu · Zedong Zheng · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年6月
零电压开关（ZVS）对于降低开关损耗和提高变换器效率至关重要。然而，受非理想因素影响，采用三相移调制方法的双有源桥（DAB）变换器存在固有的非ZVS区域。本文提出了一种新型工作模式，旨在填补轻载条件下的非ZVS区域，以提升变换器在全功率范围内的效率。
解读: DAB变换器是阳光电源储能系统（如PowerTitan、PowerStack及ST系列PCS）中DC-DC级核心拓扑。储能系统在实际运行中常处于轻载或宽电压范围工况，该研究提出的全范围ZVS调制策略能有效降低开关损耗，显著提升PCS在轻载下的转换效率，对于优化储能系统全生命周期能效具有重要参考价值。...
三相隔离Buck矩阵式整流器的最优PWM调制与换流方案
The Optimal PWM Modulation and Commutation Scheme for a Three-Phase Isolated Buck Matrix-Type Rectifier
Jahangir Afsharian · Dewei Xu · Bin Wu · Bing Gong 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年1月
本文回顾了三相隔离Buck矩阵式整流器的常用PWM方案，并提出了一种最优的“Type A”六段式PWM方案。分析表明，在采用MOSFET器件时，该方案相较于其他方案具有更低的占空比损耗、更小的输出电感电流纹波以及更低的开关损耗。
解读: 该研究提出的最优PWM调制方案及换流策略，对阳光电源的电力电子变换器设计具有重要参考价值。特别是在高功率密度、高效率要求的组串式光伏逆变器及储能变流器（PCS）领域，优化PWM策略能显著降低开关损耗并减小输出滤波电感体积。对于PowerTitan等储能系统中的DC-DC变换环节，采用该类高性能调制方...
场效应管的Coss损耗正切：高频软开关损耗的推广
Coss Loss Tangent of Field-Effect Transistors: Generalizing High-Frequency Soft-Switching Losses
Nirmana Perera · Mohammad Samizadeh Nikoo · Armin Jafari · Luca Nela 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年12月
在MHz级功率变换器中，晶体管输出电容（Coss）谐振充放电引起的耗散能量（Ediss）已成为主要损耗因素。本文引入了一种小信号测量方法，通过频率相关的小信号电阻Rs和有效小信号输出电容来量化Ediss，为高频软开关电路的损耗分析提供了通用模型。
解读: 该研究对于阳光电源在高频化、高功率密度产品设计中至关重要。随着组串式逆变器和PowerTitan系列储能PCS向更高开关频率演进，SiC/GaN等宽禁带半导体应用日益广泛，Coss损耗成为制约效率提升的关键瓶颈。本文提出的损耗量化模型可指导研发团队在电路仿真阶段更精确地评估功率模块损耗，优化软开关控...
海事直流电力系统中用于最小化变换器损耗的直流母线电压调节策略
DC Bus Voltage Regulation Strategy in Maritime DC Power System for Minimized Converter Loss
Jonghun Yun · Young-Kwang Son · Hyung-June Cho · Seung-Ki Sul · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年11月
本文针对海事直流电力系统，提出了一种利用六步运行模式（six-step operation）调节永磁同步发电机整流直流母线电压的策略。该方法通过减少变换器的开关频率，显著降低了开关损耗，提升了系统整体效率。
解读: 该文献提出的六步运行模式（Six-step operation）旨在通过降低开关频率来减少变换器损耗，这对阳光电源的储能变流器（如PowerTitan、PowerStack系列）及风电变流器产品具有参考意义。在追求高效率和高功率密度的趋势下，该控制策略可作为在特定工况下降低功率器件（IGBT/SiC...
基于临界导通模式的三相光伏逆变器软开关调制技术
Critical-Conduction-Mode-Based Soft-Switching Modulation for Three-Phase PV Inverters With Reactive Power Transfer Capability
Zhengrong Huang · Qiang Li · Fred C. Lee · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年6月
本文提出了一种改进的基于临界导通模式（CrM）的软开关调制技术，适用于三相光伏逆变器。该技术不仅在单位功率因数下有效，还能在非单位功率因数（如0.8滞后）条件下显著降低开关损耗，提升逆变器在高功率密度设计下的效率表现。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器（如SG系列）及集中式逆变器产品线具有重要参考价值。随着光伏电站对无功补偿和电网支撑能力要求的提高，逆变器常需在非单位功率因数下运行。该软开关调制技术能有效降低开关损耗，有助于提升逆变器在宽功率因数范围内的整机效率，从而减小散热器体积，提升功率密度。建议研发团队评估该调...
一种易于实现的灵活换流设计，可降低高速大功率IGBT的开关损耗、$di/dt$和$dv/dt$
An Easy-to-Implement Flexible Commutation Design With Reduced Switching Losses, $di/dt$ and $dv/dt$ for High-Speed and High-Power IGBTs
Yikang Xiao · Shiqi Ji · Mingyu Yang · Zhengming Zhao · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
针对高频大功率变换器中高速IGBT的开关损耗与电磁干扰（EMI）挑战，本文提出了一种易于实现的灵活换流设计。该方法在不增加复杂辅助电路的前提下，有效降低了开关损耗，并抑制了$di/dt$和$dv/dt$，为提升功率密度和系统效率提供了新方案。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线具有显著价值。在组串式光伏逆变器和PowerTitan/PowerStack储能变流器中，IGBT是核心功率器件。随着系统向高功率密度和高频化发展，开关损耗与EMI干扰（dv/dt）成为制约效率提升的关键瓶颈。该灵活换流设计无需复杂辅助电路，易于工程化落地，可直接优化逆变...
基于变电容电压阈值的电网电压不平衡下MMC功率损耗平衡控制
Variable Capacitor Voltage Threshold Value Based Power Loss-Balancing Control for MMCs Under Grid Voltage Imbalance
Jifeng Zhao · Wenfeng Liu · Yixiao Wang · Chaoyue Gu 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2023年7月
模块化多电平换流器（MMC）因高模块化和低谐波畸变在高压大功率场合具有广泛应用前景。电网电压不平衡会导致MMC相间电流不平衡，进而引起三相功率损耗分布不均，影响系统寿命。本文提出一种变电容电压阈值控制（VCVTV）策略，通过在电网电压不平衡条件下调节各相电容电压阈值，改变各相功率器件的开关损耗，实现三相间功率损耗的有效平衡。所提方法可显著改善MMC三相臂的损耗分布，提升系统运行寿命。通过PSCAD仿真及实验平台验证了该控制策略的有效性。
解读: 该MMC功率损耗平衡控制技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。电网不平衡工况下，传统MMC拓扑三相损耗分布不均会导致功率器件热应力差异，影响系统寿命。所提VCVTV策略通过动态调节各相电容电压阈值实现损耗均衡，可直接应用于阳光电源多电平储能变流器的控制算...
基于变采样频率的MMC故障子模块旁路功率损耗平衡控制
Variable Sampling Frequency-Based SM Power Loss Balancing Control for MMCs With Bypassed Faulty SMs
Huailong Li · Fujin Deng · Jifeng Zhao · Jie Tian 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年7月
模块化多电平变换器（MMC）因其高模块化和低谐波特性广泛应用于高压领域。当子模块（SM）故障被旁路后，健康子模块的电容电压和开关频率升高，导致桥臂间功率损耗不平衡，影响系统可靠性。本文提出一种基于变采样频率的控制策略，旨在平衡故障工况下的功率损耗，提升MMC系统的运行可靠性。
解读: 该研究针对MMC拓扑在故障工况下的可靠性优化，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。随着阳光电源产品向更高电压等级和更大功率密度演进，MMC技术在大型光储电站中的应用日益广泛。该文提出的变采样频率控制策略，能够有效解决子模块故障后的热应力不均问题，...
利用寄生元件的单开关高频DC-DC变换器
Single-Switch High-Frequency DC–DC Converter Using Parasitic Components
Euihoon Chung · Kyung-Hwan Lee · Yongsu Han · Jung-Ik Ha · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年5月
本文提出了一种适用于10MHz以上超高频工作的单开关隔离式DC-DC变换器。该拓扑通过优化设计开关电压波形，在实现零电压开关（ZVS）的同时降低了开关电压应力，且具有被动元件数量少、开关损耗低等优点，为高功率密度变换器设计提供了新思路。
解读: 该技术在高频化和高功率密度设计方面具有显著价值。对于阳光电源的户用光伏逆变器及小型化储能PCS产品，采用超高频拓扑可大幅减小磁性元件体积，提升整机功率密度。虽然10MHz以上频率对磁性材料和EMI设计提出了极高要求，但该研究中关于利用寄生参数实现ZVS的思路，可为公司下一代轻量化、小型化功率模块的研...
用于GaN器件串扰抑制且具有低反向导通损耗的三电平栅极驱动电路
Three-Level Gate Drive for Crosstalk Suppression of GaN Devices With Low Reverse Conduction Loss
Yishun Yan · Lurenhang Wang · Mingcheng Ma · Xuchong Cai 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年10月
针对GaN器件在桥式电路中因串扰问题限制高频应用的情况，本文提出了一种新型三电平栅极驱动电路。该方案在开关管导通和关断的死区时间内，通过电容-NMOS电路提供低阻抗路径以抑制米勒电流，有效抑制了串扰，同时降低了反向导通损耗，提升了高压高频变换器的效率。
解读: 该技术对阳光电源的下一代高频化、高功率密度产品具有重要参考价值。在户用光伏逆变器及小型化储能PCS中，GaN器件的应用是提升效率和减小体积的关键。该三电平驱动方案能有效解决GaN在高压桥式拓扑中的串扰难题，提升系统可靠性。建议研发团队关注该驱动电路在PowerStack等储能系统辅助电源或高频DC-...
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