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一种用于三相有源钳位T型逆变器的ZVS-PWM方案
A ZVS-PWM Scheme for Three-Phase Active-Clamping T-Type Inverters
Jinyi Deng · Changsheng Hu · Keyan Shi · Min Chen 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年3月
为提升T型三电平逆变器的功率密度及性能,本文研究了软开关技术。提出了一种新型有源钳位T型三相逆变器零电压开关(ZVS)PWM方案,该方案可实现所有开关管的ZVS操作,有效降低开关损耗。该方案基于不连续PWM及改进调制策略演变而来。
解读: T型三电平拓扑是阳光电源组串式及集中式光伏逆变器的主流技术路线之一。该文献提出的有源钳位ZVS技术能够显著降低开关损耗,有助于进一步提升逆变器的功率密度,减小散热器体积,从而降低整机成本并提升效率。建议研发团队评估该方案在下一代高功率密度组串式逆变器中的应用潜力,特别是在追求极致效率和紧凑设计的场景...
一种旨在实现总损耗最小化的双有源桥串联谐振变换器四自由度调制策略
A Four-Degrees-of-Freedom Modulation Strategy for Dual-Active-Bridge Series-Resonant Converter Designed for Total Loss Minimization
Muhammad Yaqoob · K. H. Loo · Yuk Ming Lai · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年2月
本文提出了一种四自由度调制方案,旨在降低双有源桥(DAB)串联谐振变换器的导通损耗和开关损耗。在电压增益和输出电流大幅波动的情况下,DAB变换器中增加的无功功率和储能槽电流均方根值会导致显著的导通损耗,同时硬开关现象也会影响效率。该策略通过优化调制自由度,有效提升了变换器在宽范围运行下的效率。
解读: 该研究直接针对阳光电源储能业务核心拓扑——双有源桥(DAB)变换器。在PowerTitan和PowerStack等大功率储能变流器(PCS)中,DC-DC环节的效率直接决定了系统的整体能效和散热设计难度。该四自由度调制策略通过精细化控制降低导通与开关损耗,有助于提升PCS在宽电压范围(如电池电压波动...
一种具有II型磁芯和间隔重叠绕组的高功率密度低损耗双相动态无线电能传输轨道
A High Power Density and Low Loss DWPT Two-Phase Rail With II-Type Core and Interval Lap Winding
Xingjian Zhou · Xin Gao · Dongxue Li · Chunbo Zhu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年7月
本文针对动态无线电能传输(DWPT)系统,提出了一种新型双相双极窄轨道结构。通过采用II型磁芯和间隔重叠绕组设计,有效解决了传统双相系统磁芯与绕组数量过多、功率损耗大及功率密度低的问题,提升了系统的侧向容差与功率传输性能。
解读: 该技术主要针对无线充电领域,与阳光电源的电动汽车充电桩业务具有一定的技术关联性。虽然目前公司主营业务集中在有线充电桩,但随着电动汽车无线充电技术(DWPT)在公共交通及自动驾驶场景的潜在应用,该研究中关于磁集成设计、高功率密度拓扑及损耗优化方法,可作为公司在未来前瞻性充电技术储备中的重要参考。建议研...
基于NSGA-II算法的DAB变换器磁性元件帕累托最优设计
Pareto Optimum Design of the Magnetic Components in DAB Converters Based on Nondominated Sorting Genetic Algorithms-II
Zhiqiang Guo · Zi'ang Chen · Zhongyuan Chen · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月
本文提出了一种基于非支配排序遗传算法(NSGA-II)的双有源桥(DAB)变换器磁性元件帕累托最优设计方法。研究探讨了开关频率与变压器体积之间的权衡关系,旨在通过优化设计在满足体积限制的前提下,实现开关损耗与磁性元件体积的最优平衡。
解读: DAB变换器是阳光电源储能系统(如PowerTitan、PowerStack及ST系列PCS)中实现DC-DC变换的核心拓扑。该研究提出的磁性元件多目标优化设计方法,直接契合阳光电源对储能产品高功率密度、高效率的极致追求。通过NSGA-II算法在设计阶段平衡变压器体积与开关损耗,可显著提升PCS产品...
面向三相四电平逆变器的直流侧电容电压平衡不连续脉宽调制技术
Discontinuous Pulse-Width Modulation With Balanced DC-Link Capacitor Voltages for Three-Phase Four-Level Inverters
Li Zhang · Yuhang Zou · Yiding Wu · Xiao Shen 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年10月
针对四电平逆变器在直流侧电容电压平衡控制中开关频率高、效率受限的问题,本文提出了一种四电平不连续脉宽调制(4L-DPWM)策略。该方法通过钳位单相开关状态,在实现电容电压平衡的同时,有效降低了逆变器的开关损耗,提升了系统整体效率。
解读: 该研究针对多电平逆变器拓扑的优化,对阳光电源的集中式光伏逆变器及大型储能变流器(如PowerTitan系列)具有重要的参考价值。随着光伏和储能系统向更高电压等级(如1500V及以上)发展,多电平拓扑的应用日益广泛。该DPWM技术通过降低开关损耗,可直接提升大功率逆变器的转换效率,并降低散热设计难度。...
降低导通损耗的软开关固态变压器
Soft-Switching Solid-State Transformer With Reduced Conduction Loss
Liran Zheng · Rajendra Prasad Kandula · Deepak Divan · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年5月
固态变压器(SST)在光伏、风电、储能及电动汽车快充等领域应用前景广阔。传统三级式SST(级联整流器+DAB变换器)存在无源器件体积大、效率低等问题。本文提出一种新型软开关SST拓扑,旨在通过优化开关策略降低导通损耗,提升系统整体功率密度与转换效率。
解读: 该技术对阳光电源的核心业务具有高度战略价值。首先,SST拓扑优化直接赋能PowerTitan及PowerStack系列储能PCS,通过降低DAB级损耗,可显著提升系统能效并减小散热器体积,从而提高整机功率密度。其次,在电动汽车快充领域,该软开关技术能有效提升充电桩的转换效率,降低运营成本。建议研发团...
GaN增强型器件在UIS应力下的能量损耗分析
Analysis of Energy Loss in GaN E-Mode Devices Under UIS Stresses
Ruize Sun · Jingxue Lai · Chao Liu · Wanjun Chen 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年6月
本文分析了GaN增强型(E-mode)器件在非钳位感性开关(UIS)应力下的能量损耗(Eloss)。通过二阶电路分析及器件RS和CS串联的等效电路模型,建立了Eloss与RS及器件电流电压时间偏移Δt之间的定量关系模型。
解读: 随着阳光电源在户用光伏逆变器及微型逆变器领域对高功率密度和高效率的追求,GaN器件的应用日益广泛。本文提出的UIS应力下能量损耗模型,对于评估GaN器件在极端工况下的鲁棒性具有重要参考价值。建议研发团队在设计高频功率模块时,利用该模型优化驱动电路参数,降低开关过程中的瞬态损耗,并提升系统在复杂电网环...
一种采用低NFoM器件和谐振驱动变压器的98.4%效率380V-12V直流变压器
A 98.4% Efficiency 380V-12V DCX With 1.3kW/in3 Power Density Using Low NFoM Devices and Resonant Drive Transformer
Guangcan Li · Xinke Wu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年10月
本文研究了兆赫兹串联谐振变换器(DCX),适用于高效率、高功率密度应用。针对380V-12V直流变压器,证明了利用串联低压、低NFoM器件可降低导通损耗。同时,文章探讨了如何解决兆赫兹频率下巨大的驱动损耗问题,实现了98.4%的转换效率和1.3kW/in³的功率密度。
解读: 该技术在高功率密度DC-DC变换领域具有重要参考价值。对于阳光电源的户用光伏逆变器及储能系统(如PowerStack),提升DC-DC级效率和功率密度是降低系统体积、提升竞争力的关键。文中提到的低NFoM器件串联技术及谐振驱动方案,可为下一代高频化、小型化储能PCS及光伏优化器设计提供技术储备,有助...
采用CDD辅助电路的单向隔离谐振开关电容变换器
Unidirectional Isolated Resonant Switched Capacitor Converter With CDD Auxiliary Circuit
Yan Liu · Xiaofeng Yang · Wentao Mu · Haixia Tan 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年2月
为满足高压应用中直流 - 直流转换器的需求,本文提出了一种单向隔离谐振开关电容转换器(UI - RSCC)。此外,采用 CDD 辅助电路来抑制电压振荡并消除占空比损失。实现了直流电容器的电压自平衡,从而简化了控制。通过复用部分开关器件,减少了所需的开关器件数量。首先,介绍了 UI - RSCC 拓扑结构。在分析寄生电容和占空比损失的基础上,将 CDD 辅助电路引入 UI - RSCC 以抑制电压振荡,并讨论了其工作原理和软开关条件。最后,通过仿真和实验验证了该拓扑结构和控制方法的合理性和有效性。...
解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项单向隔离谐振开关电容变换器技术具有显著的应用价值。该技术通过CDD辅助电路有效抑制电压振荡并消除占空比损耗,在高电压应用场景中展现出独特优势,这与我司光伏逆变器和储能系统的核心技术需求高度契合。 在光伏发电领域,该技术的电压自平衡特性可简化控制系统设计,降低多电平逆变...
奥尔堡逆变器——一种新型“Buck in Buck, Boost in Boost”并网逆变器
Aalborg Inverter - A New Type of “Buck in Buck, Boost in Boost” Grid-Tied Inverter
Weimin Wu · Junhao Ji · Frede Blaabjerg · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年9月
本文提出了一种新型高效率直流/交流并网逆变器系列,适用于宽输入直流电压范围。该逆变器采用“Boost in Boost, Buck in Buck”拓扑,通过确保仅有一个功率级在高频下工作,实现了开关损耗的最小化,并降低了滤波电感的电压降,从而有效减少了导通损耗。
解读: 该拓扑通过优化功率级工作模式显著降低了开关损耗和导通损耗,对阳光电源的核心业务具有极高的参考价值。在组串式逆变器(String Inverter)领域,该技术可提升产品在宽电压范围下的转换效率,助力实现更轻量化、高功率密度的设计。建议研发团队评估该拓扑在户用及工商业光伏逆变器中的应用潜力,特别是针对...
用于牵引应用的同步正弦PWM感应电机转子磁场定向控制
Rotor Flux-Oriented Control of Induction Motor With Synchronized Sinusoidal PWM for Traction Application
Saroj Kumar Sahoo · Tanmoy Bhattacharya · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年6月
本文提出了一种用于牵引应用的感应电机矢量控制驱动方案,采用同步正弦脉宽调制(PWM)。针对牵引应用中IGBT开关损耗的限制,系统在极低开关频率下运行。研究通过三角载波比较法实现了同步正弦PWM,优化了电机驱动性能。
解读: 该文献探讨的低开关频率同步PWM技术及感应电机控制策略,对阳光电源的风电变流器业务具有参考价值。在风电变流器的大功率应用场景中,如何通过优化PWM策略降低IGBT开关损耗并提升系统效率是核心技术挑战。虽然本文侧重于牵引驱动,但其同步调制算法可借鉴于风电变流器在特定工况下的谐波抑制与效率优化。建议研发...
基于半桥功率模块考虑寄生参数的高频开关振荡传导共模电流分析与优化
Analysis and Optimization of High-Frequency Switching Oscillation Conducted CM Current Considering Parasitic Parameters Based on a Half-Bridge Power Module
Qingshou Yang · Laili Wang · Zhiyuan Qi · Xiaohui Lu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月
本文研究了SiC MOSFET与SiC SBD构成的功率模块在开关过程中的高频振荡问题。分析了功率模块寄生参数对共模电流传播路径的影响,并提出了相应的优化策略,以缓解SiC器件高速开关带来的电磁干扰(EMI)挑战。
解读: 随着阳光电源组串式逆变器和PowerTitan储能系统向更高功率密度和更高开关频率演进,SiC器件的应用已成为提升效率的关键。该研究针对SiC模块高频振荡及EMI问题,直接指导了公司在功率模块选型、PCB布局优化及驱动电路设计方面的工程实践。通过抑制开关振荡,可有效降低EMI滤波器体积,提升系统功率...
混合封装SiC功率模块中寄生电容对传导EMI及开关损耗的综合分析与优化
Comprehensive Analysis and Optimization of Parasitic Capacitance on Conducted EMI and Switching Losses in Hybrid-Packaged SiC Power Modules
Yifan Zhang · Yue Xie · Cai Chen · Xinyue Guo 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年11月
宽禁带(WBG)器件的高开关速度为功率模块发展带来突破,但寄生参数在高频切换下加剧了功率损耗与电磁干扰(EMI)问题。本文提出了一种具有超低寄生参数的1200V/24A SiC半桥功率模块,旨在优化开关性能并抑制EMI。
解读: 该研究直接服务于阳光电源核心产品线的技术迭代。随着公司组串式逆变器和PowerTitan/PowerStack储能系统向更高功率密度和更高开关频率演进,SiC器件的应用已成必然。通过优化功率模块的寄生电容,不仅能显著降低开关损耗,提升整机效率,还能有效解决高频化带来的EMI合规性难题,降低滤波器设计...
在高压IGBT特性测试中避免开关损耗低估的脉宽设置研究
Proper Pulsewidth Setting to Avoid Underestimated Switching Loss in HV-IGBT Characterization
Kun Tan · Lee Coulbeck · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年4月
本文探讨了双脉冲测试中脉冲宽度设置对高压IGBT模块开关特性测试的影响。研究指出,不当的脉宽设置会导致开关损耗评估偏低,进而影响功率变换器的设计,特别是热管理系统的准确性。文章分析了首个导通脉宽对测试结果的影响机制。
解读: 该研究直接关系到阳光电源核心产品(如集中式/组串式光伏逆变器、PowerTitan/PowerStack储能变流器)中高压IGBT模块的选型与设计。准确的开关损耗评估是优化逆变器效率及热设计(散热器选型、结温预测)的关键。建议研发团队在进行功率模块性能评估及可靠性验证时,严格遵循文中关于双脉冲测试脉...
具有小体积和低功率损耗的逆耦合电感及其在开关变换器中的应用
Inversely Coupled Inductors With Small Volume and Reduced Power Loss for Switching Converters
Wenkang Huang · Brad Lehman · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年6月
本文介绍了一种横向耦合电感结构及其在单相和多相DC-DC变换器中的应用。针对服务器、GPU及AI系统中高电流、小体积的供电需求,该结构通过优化磁集成技术,有效减小了电感体积并降低了功率损耗,提升了变换器的功率密度。
解读: 该技术主要针对高电流密度的DC-DC变换场景,与阳光电源的组串式逆变器及储能系统(如PowerTitan系列)中的DC-DC功率模块设计具有技术关联。在储能PCS及高功率密度光伏逆变器中,电感是影响体积和效率的关键磁性元件。建议研发团队关注该横向耦合电感结构,评估其在提升变换器功率密度、降低磁损耗方...
风力发电用90-kW高功率LLC变换器优化设计
Optimization Design of 90-kW High-Power LLC Converter for Wind Power Applications
Gesi Tang · Yibo Wang · Junlong Lu · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年10月
风电直流升压汇集技术是当前备受关注的研究方向,其中直流升压变换器被视为核心转换装置。LLC变换器因开关损耗低而具有应用潜力,但在宽输入电压范围内存在谐振电容电压应力大、开关器件电流应力高及磁性元件损耗显著等问题。为此,本文提出一种适用于风电直流汇集场景的高功率、高效率LLC变换器优化设计方法,综合考虑开关器件选型、磁性元件损耗、器件电压/电流应力及电路实际运行工况。研制了5 kV–90 kW样机,实验结果验证了该设计方法的有效性。
解读: 该LLC变换器优化设计技术对阳光电源储能和光伏产品线具有重要参考价值。其宽输入电压范围和高效率特性可直接应用于ST系列储能变流器的DC/DC级,优化PowerTitan大型储能系统的能量转换效率。同时,该设计方法在开关器件选型和磁性元件损耗优化方面的经验可用于SG系列光伏逆变器的功率级设计,特别是在...
基于实时前馈控制的多电平选择性栅极驱动器
Multilevel Selective Gate Driver With Real-Time Feedforward Control for SiC Inverters
Luowei Wen · Wensong Yu · John Geiger · Iqbal Husain · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年3月
本文提出一种基于实时前馈控制的多电平选择性栅极驱动(SGD)策略,通过单路数字信号实现64级开通与关断栅极电阻选择,显著提升系统级逆变器性能。该前馈控制依据逆变器运行状态,在PWM开关周期层面实施,可在数十微秒的子开关周期内有效降低开关能量损耗,同时将漏源电压过冲限制在允许范围内,无需超高速动态调控。建立了四种基于时间尺度的仿真模型,分析栅极电阻及SGD在开关瞬态、开关周期、基波周期和驾驶循环中的影响。所设计的SGD硬件已在单相全桥逆变器中验证。实验与基波周期仿真结果表明,相较于传统栅极驱动(C...
解读: 该多电平选择性栅极驱动技术对阳光电源SiC功率器件应用具有重要价值。其64级栅极电阻实时选择策略可直接应用于ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的SiC模块驱动优化,通过PWM周期级前馈控制在降低开关损耗的同时抑制电压过冲,无需超高速动态调控即可提升系统效率。该技术对PowerTitan大型储能系...
低频比应用下同步SVPWM的随机脉冲模式策略
Randomized Pulse Pattern Strategy of Synchronized SVPWM for Low-Frequency-Ratio Applications
Kun He · Jian Li · Lifan Xiao · Yongqian Xiong 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年6月
在高功率应用中,为降低功率器件开关损耗,通常采用低开关频率运行,即低调制频率比。同步空间矢量脉宽调制(SVPWM)是改善低频比下电流谐波畸变的关键技术。本文提出了一种随机脉冲模式策略,旨在进一步优化低频比工况下的谐波性能,提升系统运行效率与电能质量。
解读: 该技术对阳光电源的集中式逆变器及大型储能变流器(如PowerTitan系列)具有重要价值。在高功率密度设计中,降低开关频率是平衡效率与热设计的核心手段,但易引发谐波问题。通过引入随机脉冲模式的同步SVPWM策略,可有效改善低频比下的谐波分布,降低输出滤波器体积与成本,同时提升并网电流质量。建议在研发...
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...
考虑磁芯损耗效应的容性负载双向高压反激变换器开关周期解析建模
Analytical Switching Cycle Modeling of Bidirectional High-Voltage Flyback Converter for Capacitive Load Considering Core Loss Effect
Lina Huang · Zhe Zhang · Michael A. E. Andersen · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年1月
随着智能材料的发展,对驱动容性负载的双向高压功率变换器需求日益增长。本文提出了一种基于开关周期的解析模型,用于分析驱动容性负载的高压双向变换器,并重点考虑了磁芯损耗的影响。该模型有助于深入理解变换器在复杂负载下的动态特性与损耗机制,为高压电源系统的优化设计提供理论支撑。
解读: 该研究关注高压双向反激变换器及容性负载驱动,与阳光电源的储能系统(如PowerTitan、PowerStack)及PCS技术存在技术重叠。虽然反激拓扑多用于小功率辅助电源,但其建模方法对提升PCS内部辅助供电系统的效率与可靠性具有参考价值。此外,针对容性负载的建模分析,可为公司在新型储能应用场景(如...
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