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可重构全功率和部分功率处理GaN FET T型DAB DC-DC变换器
Reconfigurable Full and Partial Power Processing GaN-FET-based T-type DAB DC-DC Converter
Ronald Carmona · Christian A. Rojas · Alejandro Stowhas-Villa · Alan H. Wilson-Veas 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月
多电平双有源桥(ML-DAB)变换器相比传统DAB具有增强性能和功率密度。提出基于GaN FET的T型DAB(T-type DAB)变换器接口,设计实现全功率转换(FPC)和部分功率转换(PPC)模式间转换。该变换器在高频变压器(HFT)原边和副边产生五电平,降低电压转换率(dv/dt)并增加高功率效率范围。该变换器主要贡献在于集成ML-DAB架构和PPC重构运行能力,仅处理总功率一部分并增强热性能。通过原边和副边单相移(SPS)实现输出电压调节,简化控制并增强整体性能。通过缩小样机仿真和实验测...
解读: 该可重构GaN T型DAB变换器技术对阳光电源多电平变换器和部分功率处理应用有创新价值。FPC/PPC模式切换可应用于ST储能系统的宽功率范围运行,提高轻载效率和热性能。GaN FET五电平拓扑对阳光电源高频高功率密度变换器设计有借鉴意义。该技术对PowerTitan储能系统的模块化设计和功率分级管...
基于矢量空间解耦调制的级联双三相电流源逆变器共模电压抑制方法
Common-Mode Voltage Reduction for Cascaded Dual Three-Phase CSIs Based on Vector Space Decoupling Modulation
Wenhui Huang · Zheng Wang · Yang Xu · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年9月 · Vol.14
本文提出一种矢量空间解耦（VSD）调制策略，用于级联双三相电流源逆变器（DTP-CSI）驱动系统，显著降低共模电压/电流及EMI，同时保持低dv/dt、高短路耐受等CSI优势，并通过离线最优矢量选择保障鲁棒性，实验验证了其有效性。
解读: 该VSD调制策略对阳光电源ST系列储能变流器（PCS）及PowerTitan高压级联储能系统的共模干扰抑制具有重要参考价值，尤其适用于多电平电流源型拓扑演进方向；建议在下一代大功率构网型PCS研发中融合该离线优化矢量选择机制，提升电机驱动兼容性与EMC性能，支撑光储柴多能互补场景下高可靠性运行。...
采用新型H10三相逆变器抑制光伏并网系统中的泄漏电流与电流谐波
Mitigation of Leakage Current and Current Harmonics in PV Grid-Connected Systems Using a New H10 Three-Phase Inverter
Kotb B. Tawfiq · Hatem Zeineldin · Ahmed Al-Durra · Ehab F. El-Saadany · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年11月
本文提出一种新型10开关（H10）逆变器，用于抑制光伏并网系统中的共模电压（CMV）、泄漏电流及电网电流谐波。所设计的空间矢量脉宽调制（SVPWM）策略将CMV波动范围限制在Vdc/3至2Vdc/3之间，dv/dt为Vdc/6，性能接近三电平逆变器但开关数量更少。该SVPWM在零电压矢量期间实现光伏侧与电网的隔离，并减少CMV跳变次数，从而有效降低泄漏电流和输出电流谐波。系统具备自平衡中点电压能力，且通过数学分析与实验验证。仿真与实验结果表明，相较于H8及现有H10拓扑，所提方案在抑制CMV和泄...
解读: 该H10逆变器拓扑对阳光电源SG系列光伏逆变器及ST储能变流器具有重要应用价值。其将CMV波动限制在Vdc/3-2Vdc/3范围、dv/dt降至Vdc/6的特性，可直接应用于非隔离型光伏并网系统，有效解决薄膜组件泄漏电流超标问题。相比传统H6/H8拓扑，该方案在零矢量期间实现PV侧与电网隔离，可优化...
基于矢量空间解耦调制的级联双三相电流源逆变器共模电压抑制
Common-Mode Voltage Reduction for Cascaded Dual Three-Phase CSIs Based on Vector Space Decoupling Modulation
Wenhui Huang · Zheng Wang · Yang Xu · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年9月
共模电压（CMV）是电力电子变换器的关键性能指标，过高的CMV会损害电机系统绝缘、引发行电流和电磁干扰（EMI），影响系统可靠性与寿命。本文提出一种基于矢量空间解耦（VSD）的调制策略，用于级联双三相电流源逆变器（DTP-CSI）驱动系统，以抑制共模电流与EMI。该策略通过全面比较所有可行电流矢量状态下的CMV幅值，离线选取最小CMV对应的矢量组合，无需实时电容电压比较，提升系统鲁棒性与可靠性。同时，所提方法保持了较低的电压变化率（dv/dt）、高短路耐受能力、良好的总谐波畸变（THD）及直流母...
解读: 该级联双三相电流源逆变器共模电压抑制技术对阳光电源储能与电驱产品线具有重要应用价值。在ST系列储能变流器中，所提VSD调制策略可有效降低共模电流和EMI，提升系统电磁兼容性与长期可靠性，特别适用于大型PowerTitan储能系统的多模块级联场景。对于新能源汽车电机驱动系统，该技术可减少轴承电流损伤，...
用于缓解逆变器供电驱动中中点电压应力的无源滤波器
A Passive Filter for Mitigating Neutral-Point Voltage Stress in Inverter-Fed Drives
Shubham Sundeep · Jiabin Wang · Antonio Griffo · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2024年12月
碳化硅（SiC）半导体器件的短开通/关断时间和高开关频率会引发诸多问题，如电机端子和绕组中的过电压、电磁干扰（EMI）增加以及轴承电流等。以往的研究和标准已提出众多EMI滤波器来缓解这些问题。然而，这些滤波器旨在缓解电机端子处的过电压，并未解决三相绕组星形中性点处可能出现的过大电压应力问题，甚至可能会加重这种电压应力。数学模型表明，中性点处的电压应力是由不同相中传播的电压波叠加所致。本研究提出一种基于阻抗测量的分析方法，以选择经济高效的无源滤波器的最优参数，从而减少中性点处的电压振荡。文中给出了...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项针对逆变器驱动系统中性点电压应力抑制的无源滤波技术具有重要的工程应用价值。随着SiC功率器件在我司光伏逆变器和储能变流器产品中的广泛应用，其高开关频率和快速开关特性带来的系统性挑战日益凸显，这与论文所关注的核心问题高度契合。 该技术的创新之处在于突破了传统EMI滤波器...
具有连续输入电流的改进型跨阻抗源有源中点箝位多电平逆变器用于感应电机驱动
Improved Trans-Z-Source Active-Neutral-Point-Clamped Multilevel Inverter With Continuous Input Current for Induction Motor Drives
Lallu Mol K Johny · Jaison Mathew · K. Gopakumar · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年7月
Z源逆变器（ZSI）是近年来用于实现具有升压直流母线电压的单级功率转换的解决方案。采用耦合电感的Trans - ZSI允许在较低直通占空比的情况下实现高升压。尽管具有诸多优势，但由于电流断续导通模式，这些转换器在低功率因数时表现不佳，这在轻载电机驱动等应用中是一个主要问题。本文的目标是开发一种具有多电平输出电压的改进型Trans - ZSI，使其无论负载功率因数如何都能良好运行。所提出的拓扑结构具有连续的输入电流、较低的输入电流纹波，并且阻抗网络中存在有源开关，允许电流双向流动。此外，通过调整耦...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项改进型Trans-Z-Source ANPC多电平逆变器技术具有显著的应用价值。该技术通过耦合电感实现高升压比的同时降低直通占空比，并解决了传统Z源逆变器在低功率因数下输入电流断续的关键问题，这对我司在光伏发电系统和储能变流器领域具有重要意义。 在光伏逆变器应用方面，...
一种集成栅极驱动器的200°C碳化硅半桥功率模块：开发、性能评估与未来路径
A 200 ∘C SiC Phase-Leg Power Module With Integrated Gate Drivers: Development, Performance Assessment, and Path Forward
Pengyu Lai · Sudharsan Chinnaiyan · Zhuowen Feng · Salahaldein Ahmed Rmila 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年3月
为减小电力电子系统的体积、重量和成本，本文提出一种基于高温碳化硅（SiC）的半桥功率模块。通过在低温共烧陶瓷（LTCC）基板上集成两个栅极驱动器，降低栅极回路电感并实现小型化。介绍了LTCC驱动器的设计与制备工艺，并讨论了模块的布局设计、仿真及材料选择。采用耐高温材料使模块可在高达200°C下工作。在25°C至200°C范围内开展双脉冲测试，测得开关dv/dt为10–15 V/ns，高温下性能退化不明显。当前模块温度上限受限于栅极驱动IC，后续将研发高温驱动IC以提升热可靠性，为高密度高温功率模...
解读: 该200°C高温SiC半桥模块技术对阳光电源功率器件应用具有重要价值。LTCC集成栅极驱动方案可降低寄生电感、提升开关速度（dv/dt达10-15V/ns），直接适用于ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的功率模块优化，提升功率密度和效率。200°C耐温能力可减少散热系统体积，支持PowerTit...
一种用于中压电力牵引驱动的100 kHz内并联Si+SiC混合多电平变换器的设计与验证
Design and Validation of a 100 kHz Inner-Paralleled Si+SiC Hybrid Multilevel Converter for Medium-Voltage Electric Traction Drives
Feng Guo · Fei Diao · Zhuxuan Ma · Pengyu Lai 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年8月
本文针对 3 kV 直流母线的电力牵引驱动系统，设计并开发了一种新型的带有内部并联（IP）半桥（HB）的中压（MV）混合式多电平逆变器。在该提出的混合式拓扑结构中，每相由一个有源中性点钳位（ANPC）三电平（3 - L）单元和一个 IP 单元组成，其中 ANPC 三电平单元采用工作在基频的 3.3 kV 硅（Si）绝缘栅双极型晶体管（IGBT），而 IP 单元采用定制的 3.3 kV H 桥碳化硅（SiC）金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管（MOSFET），工作频率为 50 kHz。通过线...
解读: 该100kHz Si+SiC混合多电平技术对阳光电源多条产品线具有重要应用价值。在新能源汽车业务中，可直接应用于电机驱动系统，高频运行特性能显著提升功率密度，降低车载系统体积重量。对于ST系列储能变流器和SG光伏逆变器，内并联混合拓扑可优化现有三电平方案，通过Si/SiC器件协同工作实现开关损耗与成...
一种采用双移相控制的三电平电流型双有源桥DC-DC变换器
A Three-Level Current-Fed Dual-Active Bridge DC–DC Converter Under Dual-Phase-Shift Control
Armin Miremad · Suzan Eren · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年4月
电流型隔离DC-DC变换器因其输入电流纹波小、升压比高等优点，广泛应用于光伏、燃料电池和储能系统。针对高压应用中传统两电平双有源桥需承受全端口电压的问题，本文提出一种三电平电流型中点箝位（3L-CF NPC）变换器，采用低压MOSFET，具备低dv/dt、高控制灵活性和低电磁干扰特性。分析了双移相调制下的工作原理、功率与电流特性，明确了开关电压应力问题，并通过电路分析确定了安全运行区域。深入研究了原副边开关的零电压切换条件，优化了不同工况下的控制轨迹以降低开关损耗。实验样机验证了该拓扑在多种负载...
解读: 该三电平电流型DAB变换器技术对阳光电源储能与光伏产品具有重要应用价值。在ST系列储能变流器中，可应用于电池侧DC-DC隔离变换，利用其高升压比和低输入电流纹波特性延长电池寿命；三电平NPC拓扑与阳光电源现有三电平技术路线高度契合，可降低1500V高压系统中功率器件电压应力，实现低压MOSFET替代...
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