找到 35 条结果 · IEEE Transactions on Power Electronics
基于FPGA的电力电子变换器SiC MOSFET瞬态行为实时仿真等效开关模型
An Equivalent Switching Model for FPGA-Based Real-Time Simulation of SiC MOSFET Transient Behaviors in Power Electronic Converters
Shinan Wang · Xizheng Guo · Kai Li · Yongjie Yin 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
本文提出了一种创新的SiC MOSFET瞬态行为模型，旨在实现电力电子变换器的小步长实时仿真（RTS）。该模型将MOSFET表示为等效电导，并考虑了开关结电容及栅极驱动电路对开关瞬态行为的影响，显著提升了仿真精度与效率。
解读: 随着阳光电源在组串式光伏逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统中大规模应用SiC功率器件，提升功率模块的研发效率与可靠性至关重要。该模型通过FPGA实现高精度实时仿真，能够有效辅助研发团队在产品设计阶段精确评估SiC器件的开关损耗与电磁干扰（EMI）特性，缩短开发周期。建议将此仿...
一种低资源消耗的电力电子变换器实时仿真方法
Real-Time Simulation Method for Power Electronic Converters With Low Resource Consumption
Zonghui Sun · Guangsen Wang · Zhuolan Li · Xizheng Guo 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
本文提出了一种基于Ron/Roff模型的桥式电力电子变换器实时仿真方法。通过构建等效系统状态方程，在FPGA实现中将所有乘法运算转化为移位加法，避免了对有限乘法器资源的依赖。文中验证了50kHz双有源桥（DAB）变换器及100kHz交流-直流变换器的实时仿真性能。
解读: 该技术对阳光电源的研发具有重要价值。在PowerTitan和PowerStack等储能系统及DAB双向DC-DC变换器的开发中，实时仿真（HIL）是缩短研发周期、降低测试成本的关键。通过FPGA实现低资源消耗的实时仿真，能够显著提升阳光电源在高性能控制算法验证、复杂工况模拟及电力电子模块设计阶段的效...
高压碳化硅MOSFET的实时FPGA仿真
Real-Time FPGA Simulation of High-Voltage Silicon Carbide MOSFETs
Gard Lyng Rodal · Dimosthenis Peftitsis · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年3月
本文提出了一种基于FPGA的高压大电流碳化硅（SiC）MOSFET半桥功率模块的实时动态模型。该模型利用Shichman-Hodges方程，结合电压相关的非线性器件电容及模块电气参数，实现了对SiC器件开关过程的精确动态仿真。
解读: 随着阳光电源在光伏逆变器和PowerTitan/PowerStack储能系统中大规模应用SiC器件以提升功率密度和效率，该研究具有极高的应用价值。基于FPGA的实时仿真技术可显著缩短SiC功率模块的研发周期，优化驱动电路设计，并提升对复杂工况下开关瞬态的预测能力。建议研发团队将其引入硬件在环（HIL...
基于小信号建模的广义模型预测脉冲模式控制—第2部分：实现与分析
Generalized Model Predictive Pulse Pattern Control Based on Small-Signal Modeling—Part 2: Implementation and Analysis
Tinus Dorfling · Hendrik du Toit Mouton · Tobias Geyer · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年9月
本文提出了一种适用于高阶变换器系统的模型预测脉冲模式控制器，并在低成本FPGA上进行了实现。研究展示了如何通过简化控制算法中二次规划问题的计算，实现资源高效的部署。该算法通过硬件在环测试进行了验证。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线（如组串式逆变器、集中式逆变器及PowerTitan储能变流器）具有重要参考价值。模型预测脉冲模式控制（MP3C）能有效优化高阶变换器的动态响应与谐波性能，特别是在高功率密度设计中，通过FPGA实现资源优化，有助于降低硬件成本并提升控制精度。建议研发团队关注该算法在复杂电...
一种用于大功率IGBT的自调节栅极驱动器
A Self-Regulating Gate Driver for High-Power IGBTs
Yatao Ling · Zhengming Zhao · Yicheng Zhu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年3月
本文提出了一种用于硬开关条件下大功率IGBT的自调节电压源栅极驱动（SRVSD）方法。该方法利用高速反馈电路，通过板载FPGA实时识别开关瞬态过程并动态调整驱动电平，从而实现对IGBT开关过程的精确控制，有效优化开关损耗与电磁干扰之间的平衡。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线具有极高价值。在组串式光伏逆变器和PowerTitan/PowerStack等大功率储能变流器（PCS）中，IGBT的开关损耗与EMI控制是提升效率和功率密度的关键。通过引入FPGA控制的自调节驱动技术，可以有效抑制高压大电流下的电压尖峰，提升系统可靠性，并允许在不牺牲E...
三相电压源逆变器电流纹波与开关损耗降低的实用在线调制方法
Practical Online Modulation Method for Current Ripple and Switching Losses Reduction in the Three-Phase Voltage Source Inverters
Cheng Xu · Shuai Lu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年2月
传统最优PWM电流纹波抑制方法通常将矢量空间划分为子扇区，并采用理论最优序列合成参考矢量。然而，这往往需要额外的CPLD/FPGA资源用于查找表和信号生成，且序列切换时会产生额外开关损耗。本文提出了一种实用的在线调制方法，旨在降低电流纹波并减少开关损耗。
解读: 该研究直接优化了三相逆变器的核心调制算法，对阳光电源的组串式光伏逆变器及储能变流器（PCS）产品线具有极高价值。通过在不增加额外硬件成本的前提下降低电流纹波和开关损耗，该技术能显著提升逆变器效率，改善电能质量，并降低散热设计难度。建议研发团队评估该算法在DSP中的实现复杂度，将其集成至下一代高功率密...
基于FPGA的非递归球形解码长时域有限控制集模型预测控制
Long-Horizon Finite-Control-Set Model Predictive Control With Nonrecursive Sphere Decoding on an FPGA
Tinus Dorfling · Hendrik du Toit Mouton · Tobias Geyer · Petros Karamanakos · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年7月
本文提出了一种在FPGA上实现长时域有限控制集模型预测控制（FCS-MPC）的方法。通过开发一种非递归球形解码算法来求解底层的最小二乘整数规划问题，该算法利用问题结构减少了乘法器需求，能在极短时钟周期内计算出最优解，实现了资源高效的控制方案。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线（组串式/集中式光伏逆变器、PowerTitan/PowerStack储能变流器）具有极高的应用价值。FCS-MPC在提升逆变器动态响应速度和电能质量方面表现优异，但计算负担重。本文提出的非递归球形解码算法有效解决了FPGA资源占用与计算延迟的矛盾，使得长时域预测控制在商...
一种用于功率变换器FPGA实时仿真的器件级瞬态建模方法
A Device-Level Transient Modeling Approach for the FPGA-Based Real-Time Simulation of Power Converters
Hao Bai · Huan Luo · Chen Liu · Damien Paire 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年2月
针对功率变换器器件级实时仿真中，瞬态行为所需的小步长与开关非线性带来的计算量之间的矛盾，本文提出了一种新型低延迟器件级建模方法，旨在提升FPGA在电力电子系统实时仿真中的性能。
解读: 该技术对阳光电源的研发流程具有重要价值。在光伏逆变器（如组串式、集中式）及储能系统（如PowerTitan、ST系列PCS）的开发中，高精度的实时仿真能显著缩短控制算法的验证周期，并降低硬件在环（HIL）测试的成本。通过FPGA实现低延迟的器件级建模，阳光电源可以更精准地评估功率模块在极端工况下的瞬...
一种基于FPGA的带关键路径延迟补偿的分段延迟线DPWM
A New FPGA-Based Segmented Delay-Line DPWM With Compensation for Critical Path Delays
Xin Cheng · Ruifeng Song · Guangjun Xie · Yu Zhang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年12月
在数字脉宽调制（DPWM）中，逻辑门和互连线的传播延迟会导致占空比产生非预期的增加，当延迟达到开关周期量级时，会严重影响变换器的调节性能。本文提出了一种基于FPGA的分段延迟线DPWM方案，通过补偿关键路径延迟，有效解决了高分辨率DPWM中的占空比畸变问题，提升了电力电子变换器的控制精度。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线（如组串式光伏逆变器和PowerTitan储能变流器）具有重要意义。随着开关频率的提升和对高功率密度要求的增加，数字控制的精度直接决定了变换器的输出质量和效率。通过在FPGA中实现该补偿算法，可有效消除高频开关下的占空比误差，减少输出电流谐波，提升并网电能质量。建议研发团...
一种具有PWM实时重构功能的双向交错多相多器件软开关FPGA控制Buck-Boost变换器
Bidirectional, Interleaved, Multiphase, Multidevice, Soft-Switching, FPGA-Controlled, Buck–Boost Converter With PWM Real-Time Reconfiguration
Fernando Sobrino-Manzanares · Ausias Garrigos · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年11月
本文提出并实验验证了一种具备PWM实时重构功能的双向交错多相多器件软开关Buck-Boost变换器。该拓扑结构旨在满足中高功率双向直流功率变换需求，通过FPGA控制实现高效的能量双向流动与灵活的调制策略，提升了变换器的功率密度与动态响应能力。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）及PCS产品线具有极高的参考价值。其交错多相与软开关技术能有效提升大功率储能变流器的效率并降低磁性元件体积，助力产品功率密度提升。PWM实时重构功能可增强PCS在复杂电网环境下的适应性，特别是在应对不同电池电压范围和负载动...
一种可嵌入IGBT模块的微型PCB电流测量新方法
A New Output Current Measurement Method With Tiny PCB Sensors Capable of Being Embedded in an IGBT Module
Kazunori Hasegawa · Satoru Takahara · Shoji Tabata · Masanori Tsukuda 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年3月
本文提出了一种利用微型PCB电流传感器测量输出电流的新方法，该方法可将传感器直接集成于IGBT模块内部。通过PCB传感器采集IGBT芯片的开关电流，并结合基于FPGA的数字电路进行处理，实现了对功率模块内部电流的高精度监测。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线（组串式/集中式逆变器及PowerTitan储能系统）具有极高的应用价值。通过将电流传感器嵌入IGBT模块，可实现更紧凑的功率密度设计，并实时监测芯片级电流，为逆变器及PCS的故障诊断、过流保护和寿命预测提供底层数据支持。建议研发团队关注该技术在下一代高功率密度模块中的集...
基于FPGA加速动态连接神经网络的电力电子变换器高保真实时仿真
High-Fidelity Real-Time Simulation of Power Electronics Converters via FPGA-Accelerated Dynamic Connectionist Neural Network
Haowen Weng · Zixiang Liao · Yinbin Chen · Can Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年1月
电力电子开关的精确建模对于变换器系统在高频及动态工况下的实时仿真至关重要。现有技术多依赖理想或简化模型，难以捕捉电压电流尖峰及电磁干扰等瞬态行为。本文提出一种基于FPGA加速的动态连接神经网络方法，实现了对电力电子开关瞬态特性的高保真实时建模与仿真。
解读: 该技术对阳光电源的研发具有重要参考价值。在组串式逆变器和PowerTitan储能系统开发中，高频开关瞬态的精确仿真能显著提升对电磁兼容性（EMC）和功率器件应力的评估能力。通过FPGA实现神经网络加速，可集成至iSolarCloud的数字孪生平台或研发阶段的硬件在环（HIL）测试系统中，从而优化控制...
基于电压控制电流源的电力电子变换器低资源消耗实时仿真方法
Real-Time Simulation Method Based on Voltage Controlled Current Source for Power Electronic Converters With Low Resource Consumption
Zonghui Sun · Zhuolan Li · Yu Zhang · Guangsen Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年11月
针对高精度RON/ROFF模型在FPGA中因DSP48乘法器资源限制导致模型规模受限的问题，本文提出了一种基于电压控制电流源的实时仿真方法。该方法通过优化计算逻辑，替代了传统的乘法运算，有效降低了计算复杂度与资源消耗，为电力电子变换器的大规模实时仿真提供了更高效的解决方案。
解读: 该研究针对电力电子变换器在FPGA中的实时仿真优化，对阳光电源的研发具有重要意义。在组串式逆变器和PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）的开发过程中，高精度的实时仿真平台是缩短研发周期、验证复杂控制算法的关键。该方法通过降低资源消耗，能够支持在单片FPGA上实现更大规模、更高...
一种基于FPGA的实时可重构低功耗SHEPWM逆变器及其紧凑型SiP实现
An FPGA-Based On-the-Fly Reconfigurable Low-Power SHEPWM Inverter With a Compact SiP Implementation
Nueraimaiti Aimaier · Yves Blaquière · Nicolas G. Constantin · Glenn E. R. Cowan · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年5月
本文提出了一种基于FPGA的选定谐波消除脉宽调制（SHEPWM）全桥逆变器，实现了输出波形幅值和频率的实时在线重构。该逆变器采用低温共烧陶瓷（LTCC）基板的紧凑型三维系统级封装（SiP）技术，有效降低了系统体积与损耗。
解读: 该技术在功率密度提升和控制灵活性方面具有显著优势，对阳光电源的组串式逆变器及户用光伏产品线具有重要参考价值。SiP封装技术有助于进一步缩小逆变器体积，提升功率密度；而FPGA实现的实时SHEPWM控制可优化输出电能质量，减少滤波器体积。建议研发团队关注该技术在小型化、高效率逆变器设计中的应用，特别是...
有源电力滤波器
APF）在线电感辨识及基于FPGA的实时数字控制设计
Yousong Zhou · Jiangpeng Yang · Linghui Meng · Jiaxuan Yao 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年2月
在模型预测电流控制下，系统参数失配会导致有源电力滤波器（APF）的谐波抑制性能显著下降。为解决此问题，本文提出了一种基于遗忘因子递归最小二乘法的参数辨识模型预测控制策略，并实现了基于FPGA的实时数字控制系统，有效提升了系统的鲁棒性与控制精度。
解读: 该技术对阳光电源的电能质量治理及并网控制具有重要参考价值。APF的核心控制算法与阳光电源的组串式逆变器及储能变流器（PCS）在电流环控制逻辑上有高度共性。特别是在弱电网环境下，电网阻抗波动会导致控制参数失配，引入在线参数辨识技术可显著提升PowerTitan等储能系统及大型光伏逆变器的并网电流质量和...
基于FPGA延迟单元的两种混合高频DPWM设计与实现
Design and Implementation of Two Hybrid High Frequency DPWMs Using Delay Blocks on FPGAs
Marcos Fernandez-Gomez · Alberto Sanchez · Angel de Castro · Jaime Lopez-Lopez 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年12月
随着高频DC-DC变换器的发展，对高分辨率数字脉宽调制器（DPWM）的需求日益增长。传统基于计数器和比较器的DPWM在开关频率达到MHz级别时分辨率受限。本文提出了一种新型DPWM架构，通过利用FPGA中的延迟单元，有效提升了高频应用下的调制分辨率，解决了高频开关控制的精度瓶颈。
解读: 该技术对阳光电源的高频功率变换产品具有重要参考价值。随着公司光伏逆变器和储能PCS向更高功率密度和更高开关频率（如采用SiC/GaN器件）演进，传统的数字控制方案在分辨率上已面临挑战。该研究提出的基于FPGA延迟单元的混合DPWM方案，可显著提升控制精度，降低输出纹波，优化电感磁性元件设计。建议研发...
电力变换器实时仿真中抖振的抑制
Suppression of Chattering in the Real-Time Simulation of the Power Converter
Chen Liu · Hao Bai · Rui Ma · Yaoqiang Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年10月
本文针对高开关频率电力变换器，探讨了基于FPGA的实时仿真技术。重点解决了在非连续导通模式（DCM）下，仿真步长低于500ns时出现的抖振问题，提升了电力电子系统实时仿真的精度与稳定性，对高频变换器的开发与测试具有重要意义。
解读: 该研究对于阳光电源的高频电力电子产品研发至关重要。随着组串式逆变器和储能变流器（如PowerTitan系列）向更高开关频率和更高功率密度演进，基于FPGA的实时仿真技术能显著缩短产品开发周期，提升控制算法验证的准确性。特别是在处理DCM模式下的抖振抑制，有助于优化逆变器在轻载或复杂工况下的并网性能，...
开关变换器实时仿真中Adams–Bashforth方法重置记忆的必要性
The Necessity of Resetting Memory in Adams–Bashforth Method for Real-Time Simulation of Switching Converters
Marina Yushkova · Alberto Sanchez · Angel de Castro · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年6月
随着FPGA在硬件在环（HIL）实时仿真中的广泛应用，开关电源的仿真面临挑战。由于开关状态切换会导致电路方程突变，在利用多步数值方法（如Adams–Bashforth）进行仿真时，若未妥善处理历史数据，将导致仿真精度下降甚至发散。本文探讨了在开关动作瞬间重置记忆的必要性及其对实时仿真准确性的影响。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的研发测试环节。在光伏逆变器（组串式/集中式）及储能系统（PowerTitan/PowerStack）的开发过程中，高精度的HIL仿真对于验证控制策略至关重要。由于电力电子变换器存在频繁的开关动作，该文献提出的Adams–Bashforth方法记忆重置策略，能显著提升FPGA...
基于自适应超局部模型的永磁同步电机FPGA滑模预测调速系统
FPGA-Based Sliding-Mode Predictive Control for PMSM Speed Regulation System Using an Adaptive Ultralocal Model
Long He · Fengxiang Wang · Dongliang Ke · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年5月
本文提出了一种基于自适应超局部模型连续控制集滑模预测调速策略（UL-MPSC），旨在提升传统模型预测控制（CCSMPSC）的性能。该方法通过超局部模型将转子扰动等效为集总扰动，并结合滑模控制增强了系统的鲁棒性与动态响应能力。
解读: 该技术主要应用于高性能电机控制领域，与阳光电源的风电变流器及电动汽车充电桩业务高度相关。风电变流器对转矩响应和抗扰动能力要求极高，引入自适应超局部模型预测控制可显著提升变流器在复杂电网环境下的稳定性和动态性能。此外，该算法在FPGA上的高效实现方案，有助于优化充电桩功率模块的控制精度。建议研发团队关...
基于FPGA的自适应VMD数据深度卷积神经网络与在线序列RVFLN的电能质量事件识别
FPGA-Based Deep Convolutional Neural Network of Process Adaptive VMD Data With Online Sequential RVFLN for Power Quality Events Recognition
Mrutyunjaya Sahani · Pradipta Kishore Dash · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年4月
本文提出了一种集成自适应变分模态分解（SAVMD）、深度卷积神经网络（DCNN）和在线序列随机向量函数链接网络（OSRVFLN）的方法，用于实时分类单一及复合电能质量事件（PQEs）。SAVMD通过优化分解层数和数据保真因子，有效提取信号特征，结合DCNN与OSRVFLN实现高效的电能质量监测与识别。
解读: 该技术在电能质量监测与故障诊断领域具有重要应用价值，高度契合阳光电源iSolarCloud智能运维平台及储能系统（PowerTitan/PowerStack）的智能化需求。通过引入SAVMD与深度学习算法，可显著提升逆变器及PCS在复杂电网环境下的故障识别精度与响应速度，实现电能质量的实时监测与预警...
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