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基于电压-电流滑模控制的三相四桥臂有源变换器策略
Voltage–Current Sliding Mode Control Strategy for Three-Phase Four-Bridge-Arm Active Converters
Mou-Fa Guo · Chu-Fang Han · Qing-Xuan Ke · Jian-Zhang You 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年12月 · Vol.14
本文提出一种三相四桥臂级联H桥拓扑及滑模控制策略，用于柔性消弧装置，可同时精确调节输出电流与中性点电压，有效抑制高/低阻接地故障下的故障电流与电压，解决PID/LADRC稳态误差及传统电压法在线路压降下失效问题。
解读: 该滑模控制策略对阳光电源ST系列储能变流器（PCS）及PowerTitan系统在配网侧故障穿越、主动谐波/不平衡补偿等场景具有重要参考价值。其电压-电流协同控制思想可增强PCS在弱电网或含高阻接地故障工况下的暂态响应与补偿精度，建议在新一代构网型PCS固件中集成SMC-ERL算法模块，并结合iSol...
基于级联H桥多电平逆变器的多频多负载无线功率传输系统
Multifrequency and Multiload WPT System Based on Cascade H-Bridge Multilevel Inverter
Chenyang Xia · Tao Lu · Ganquan Cui · Anran Sun 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年11月 · Vol.41
本文提出一种基于级联H桥多电平逆变器（CHB-MLI）的多频多负载磁耦合谐振式无线传能系统，采用相位配置多频调制技术，实现频率/数量/功率的灵活调控；通过参数优化抑制串扰与频间干扰，并提出载波重构法平衡单元功率与损耗，实验验证了系统的高可控性与低干扰特性。
解读: 该研究在多电平拓扑与多频PWM调制方面具有技术前瞻性，可为阳光电源ST系列储能变流器（PCS）及PowerTitan液冷储能系统的高精度多工况输出控制提供新思路；尤其在构网型场景下支持多频协同调节能力，有助于提升光储系统对微电网动态支撑性能。建议在下一代PCS数字控制器中探索相位配置调制算法的硬件加...
一种改进的混合ZVS调制方法用于SiC高频三相逆变器
An Improved Hybrid ZVS Modulation for SiC High-Frequency Three-Phase Inverter
Qunfang Wu · Xinwei Fan · Qin Wang · Xiao Lan · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年3月
近年来，SiC三相逆变器因其优异性能被广泛应用于航空电推进系统，但仍面临高频开关损耗大、效率提升困难等问题。为此，本文提出一种改进的混合零电压开关（ZVS）调制策略，结合变电流滞环控制与钳位调制，在全负载周期内实现ZVS，进一步提升效率。详细分析了每相约120°钳位的控制目标、软开关谐振周期及变电流滞环特性，并阐述了钳位模式与高频调制模式切换的瞬态过程，以最小化附加损耗。实验研制了5 kW/250 kHz原理样机，峰值效率达98.88%，相较现有类似调制方案效率提升0.38%，验证了理论分析与所...
解读: 该改进混合ZVS调制技术对阳光电源SiC功率器件应用具有重要价值。250kHz高频运行下实现98.88%峰值效率，可直接应用于ST系列储能变流器的高频化设计，通过减小磁性元件体积提升功率密度。变电流滞环控制结合钳位调制的全周期ZVS实现方案，为SG系列光伏逆变器的SiC升级提供开关损耗优化路径，特别...
用于三相逆变器相电流重构的非对称空间矢量脉宽调制
Asymmetric Space Vector Pulse Width Modulation for the Phase Current Reconstruction in Three-Phase Inverters
Yongpeng Shen · Zhiwei Chen · Hongyuan Huang · Qiancheng Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月
摘要：直流母线单电流传感器技术（SCST）因能降低成本和体积，在电机驱动系统中受到了广泛关注。然而，当直流母线单电流传感器技术与传统空间矢量脉宽调制（SVPWM）策略结合使用时，扇区边界和低调制区域不可观测区域的电流重构会降低采样数据的准确性。本文针对三相两电平电压源逆变器提出了一种新型不对称空间矢量脉宽调制（ASVPWM）方法，该方法具有计算开销低、电流重构准确和采样频率恒定的特点。通过在不可观测区域随机移动逆变器的开关状态脉冲，应用该不对称空间矢量脉宽调制方法实现了完整的电流重构。此外，该方...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项非对称空间矢量脉宽调制（ASVPWM）技术在直流母线单电流传感器相电流重构方面的创新，对我们的光伏逆变器和储能变流器产品线具有显著的降本增效价值。 该技术通过单电流传感器替代传统三相电流传感器方案，可直接降低硬件成本约15-20%，同时减小系统体积，这对我们追求高功率...
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...
一种基于低质量数据的三相逆变器功率开关开路故障鲁棒数据驱动诊断方法
A Robust Data-Driven Method for Open-Circuit Fault Diagnosis of Power Switches in Three-Phase Inverters With Low-Quality Data
Yang Xia · Yan Xu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月
机器学习（ML）技术在电力变换器故障诊断方面显示出了巨大潜力。然而，在实际应用中，诊断处理器所测量的数据可能会受到损坏，这会降低基于机器学习的诊断模型的性能。本文提出了一种鲁棒的数据驱动方法，用于在数据存在缺失值、异常值和噪声等低质量问题的情况下进行功率开关开路故障诊断。在离线阶段，首先训练一个鲁棒子空间矩阵，用于从缺失数据和异常值中恢复受损数据。然后，通过联合稀疏编码和变换学习对恢复后的数据进一步去噪，在此过程中可以得到一个变换权重矩阵。以处理后的数据作为输入，训练一个随机向量功能链接网络来生...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项针对三相逆变器功率开关开路故障诊断的鲁棒数据驱动方法具有重要的应用价值。作为全球领先的光伏逆变器和储能系统供应商，阳光电源在大规模光伏电站和储能项目中部署了海量的逆变器设备，功率开关作为核心器件，其故障诊断能力直接影响系统可靠性和运维成本。 该技术的核心优势在于其对低...
基于占空比分解的三相四线制背靠背变换器共模电压抑制方法
Duty Cycle Decomposition-Based Common-Mode Voltage Elimination for Three-Phase Four-Leg Back-to-Back Converters
Xingwu Yang · Riquan Li · Zhicheng Meng · Ruihuang Liu 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年10月 · Vol.14
针对非隔离型三相四线制背靠背变换器共模电压（CMV）导致设备可靠性下降的问题，本文提出一种占空比分解法：将各桥臂占空比分解为两个幅值可调、差值恒定的虚拟占空比，实时匹配两侧上桥臂导通次数以理论消除CMV；同时对零矢量（0000）对称分布以改善电流质量。仿真与实验验证了该方法的有效性。
解读: 该CMV抑制算法可直接提升阳光电源ST系列储能变流器（PCS）及PowerTitan液冷储能系统在微电网和光储一体化场景下的电磁兼容性与长期运行可靠性。尤其适用于多机并联、长电缆连接等易引发共模干扰的工商业光伏+储能项目。建议在下一代组串式逆变器（如SG325HX）的固件升级中集成该占空比分解策略，...
一种用于大电流低电压牵引逆变器应用的并联封装高性能氮化镓功率模块
A High-Performance GaN Power Module With Parallel Packaging for High-Current and Low-Voltage Traction Inverter Applications
Manh Tuan Tran · Dai Duong Tran · Kritika Deepak · Gamze Egin Martin 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年10月
氮化镓（GaN）功率半导体被视为下一代高功率牵引逆变器的有前景替代方案，适用于高低压应用场景。为满足数百安培峰值电流需求，并联多个GaN高电子迁移率晶体管（HEMT）芯片成为提升功率容量与降低损耗的关键设计路径。然而，并联封装结构在动态与静态电流均衡、抗高dv/dt与di/dt干扰能力、栅极驱动可靠性及热管理等方面面临挑战。本文提出一种紧凑型100 V/360 A GaN功率模块，专为绝缘金属基板（IMS）或直接键合铜（DBC）封装设计，具备优异的电气性能、散热能力、低机械应力及成本优势。通过4...
解读: 该GaN并联封装技术对阳光电源低压大电流产品线具有重要应用价值。针对48V储能系统、车载OBC充电机及充电桩等低压大电流场景，文章提出的100V/360A模块设计可直接应用于ST系列储能变流器的DC-DC变换级和新能源汽车产品。其IMS/DBC封装方案解决了并联GaN器件的电流均衡与热管理难题，相比...
面向三相四线制电压源逆变器的降采样重复控制设计方法
An Approach to Downsampled Repetitive Control Design Applied to Three-Phase Four-Leg VSI
Elías Oggier · Jonathan Emmanuel Ochoa Sosa · Roberto Esteban Carballo · Fernando Botterón 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年10月 · Vol.14
本文提出一种面向三相四线制VSI的降采样重复控制设计方法，通过状态反馈极点配置保障稳定性，采用整数相位超前补偿替代复杂分数阶设计，并取消内模低通滤波器，实现对奇次谐波的精准抑制。实验验证5kW样机在非线性负载下电压THD<0.46%，动态响应<80ms。
解读: 该降采样重复控制算法可显著提升阳光电源组串式逆变器（如SG系列）及ST系列储能变流器在离网/微网场景下带非线性负载（如LED、变频器）时的电能质量与谐波抑制能力；尤其适用于户用光储系统（PowerStack）和工商业微电网中四线制不平衡负载工况。建议在iSolarCloud平台嵌入该算法模块，支持边...
一种基于DLMIs的电网支撑型逆变器控制新凸优化方法
A New Convex Approach for Grid-Supporting Inverter Control Based on DLMIs
Roberto M. Fuentes · Esteban I. Marciel · Carlos R. Baier · Gabriela W. Gabriel 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Informatics · 2025年8月
本文旨在验证一种动态输出反馈（DOF）控制综合方法，该方法将通过数字信号处理器在电力微电网应用范围内实施。最初在连续时间域设计的DOF控制器，旨在满足与电气系统相关的严格瞬态行为要求，其采用了对 <inline-formula xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"><tex-math notation="LaTeX">$\mathcal {D}$</tex...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇论文提出的基于微分线性矩阵不等式（DLMI）的并网支撑型逆变器控制方法具有重要的技术价值和应用潜力。 该技术的核心创新在于采用动态输出反馈控制和线性参数变化模型，能够有效应对微电网系统中的时变参数扰动，这与我司光伏逆变器和储能系统在实际运行中面临的复杂工况高度契合。论...
一种带重复和PI环节的线性机器学习模型预测控制方法在三相逆变器中的应用
A Linear Machine Learning-Based Model Predictive Control With Repetitive and PI Elements for a Three-Phase Inverter
Jianwu Zeng · Wei Qiao · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年6月
现有的基于机器学习（ML）的模型预测控制（MPC）方法要么不如采用二次规划（QP）的在线优化MPC，要么计算复杂度高，无法在资源受限的数字信号处理器（DSP）中实现。本文通过使用线性ML方法并添加额外的可解释特征来解决这两个问题。首先，从理论上证明了由QP - MPC生成的训练数据具有内在线性，因此可以使用线性ML方法，如线性神经网络（LNN）和线性支持向量回归（LSVR）来捕捉训练数据集的线性特征。线性运算将计算复杂度从 <italic xmlns:mml="http://www.w3.org...
解读: 该线性ML-MPC技术对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器具有重要应用价值。通过线性化模型降低计算复杂度，可显著减轻控制器DSP/FPGA的运算负担，降低硬件成本；引入重复控制环节能有效抑制周期性谐波，提升并网电流THD性能，满足严格的电能质量标准；PI反馈增强的鲁棒性可应对电网阻抗波动...
一种用于抑制共模电压的混合电平三相逆变器新型SVPWM方法
A New SVPWM for a Hybrid-Level Three-Phase Inverter for Common Mode Voltage Mitigation
Kotb B. Tawfiq · Hatem Zeineldin · Ahmed Al-Durra · Ehab F. El-Saadany · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年12月
本文针对混合电平三相逆变器提出了一种新的空间矢量脉宽调制（SVPWM）技术。这种新的SVPWM技术可使共模电压（CMV）的均方根（rms）值、<italic xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">dv/dt</i>以及跳变次数最小化。这是通过在每个区域内对空间矢量进行最优选择和排序来实现的。此外，从数学和实验两方面验证了混合电平逆变器直流母线电容电压的自平...
解读: 从阳光电源光伏逆变器和储能系统的核心业务角度分析，该论文提出的混合电平逆变器空间矢量脉宽调制技术具有显著的工程应用价值。共模电压问题一直是制约光伏系统性能和可靠性的关键技术瓶颈，其引发的漏电流不仅影响系统安全性，还会加速组件退化，这与我们在大规模地面电站和分布式光伏项目中面临的实际挑战高度契合。 ...
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