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面向未来电力变换器的智能门极驱动器
Intelligent Gate Drivers for Future Power Converters
Jochen Henn · Christoph Lüdecke · Michael Laumen · Steffen Beushausen 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年3月
本文探讨了具有智能特性的功率半导体门极驱动器的最新进展。这些特性包括主动开关瞬态控制、过冲优化、电磁干扰抑制及开关损耗降低。此外，这些技术在快速开关、极端工况及短路事件中提供了更可靠的安全保障。
解读: 智能门极驱动技术对阳光电源的核心产品线至关重要。在组串式及集中式光伏逆变器中，应用该技术可显著提升SiC/IGBT功率模块的开关效率，降低电磁干扰，从而缩小散热器体积并提升功率密度。对于PowerTitan等储能系统，智能驱动器在短路保护和极端工况下的鲁棒性，能有效提升PCS的可靠性与寿命。建议研发...
并网逆变器电磁暂态仿真模型的比较与选型
Comparison and Selection of Grid-Tied Inverter Models for Accurate and Efficient EMT Simulations
Kenichiro Sano · Shuntaro Horiuchi · Taku Noda · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年3月
本文对比了五种用于电力系统电磁暂态（EMT）仿真的并网逆变器建模方法，明确了各模型的差异，并探讨了不同仿真目的下的适用模型。研究在相同条件下对比了传统开关模型与四种简化模型（电压插值、平均值、受控电流注入等），为高效准确的系统级仿真提供了指导。
解读: 该研究对阳光电源的研发与仿真体系具有重要参考价值。随着PowerTitan系列储能系统及组串式逆变器在复杂弱电网环境下的应用增加，高精度的EMT仿真对于验证构网型（GFM）与跟网型（GFL）控制策略至关重要。通过采用文中推荐的简化模型，阳光电源的研发团队可以在iSolarCloud智能运维平台及产品...
一种用于双有源桥变换器直流偏置消除的磁通门电流传感器
A Fluxgate-Based Current Sensor for DC Bias Elimination in a Dual Active Bridge Converter
Guanqun Qiu · Li Ran · Hao Feng · Huaping Jiang 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年3月
双有源桥（DAB）DC-DC变换器中隔离变压器的直流偏置问题是影响系统效率与安全的关键。本文提出了一种基于磁通门技术的电流传感器，用于在包含大电流高频交流分量的背景下精确测量直流偏置电流。实验表明，该传感器相比商用霍尔传感器显著降低了测量误差，有效提升了DAB变换器的控制精度与运行可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及组串式光伏逆变器中的DC-DC级具有重要应用价值。DAB拓扑是储能变流器（PCS）实现双向功率流动的核心，变压器直流偏置会导致磁饱和、损耗增加甚至器件损坏。引入高精度磁通门传感器可实现对直流偏置的实时闭环抑制，提升PCS在复...
三相AC-DC变换器中用于共模EMI噪声抑制的平衡技术与PCB绕组磁性元件
Balance Techniques and PCB Winding Magnetics for Common-Mode EMI Noise Reduction in Three-Phase AC–DC Converters
Zhengrong Huang · Gibong Son · Qiang Li · Fred Lee · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年3月
本文针对临界导通模式软开关调制下的双通道交错三相AC-DC变换器，提出了一种平衡技术。通过增加额外电感并与原电感耦合，在合理设计下实现电路平衡，从而有效降低共模（CM）EMI噪声。文章推导了平衡条件并分析了其对系统性能的影响。
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、储能PCS及电动汽车充电桩）具有极高的应用价值。随着功率密度不断提升，EMI噪声抑制已成为产品设计中的关键瓶颈。通过引入平衡技术和PCB绕组磁性元件设计，可以在不增加额外滤波器体积的前提下优化电磁兼容性，有助于提升产品在严苛电网环境下的可靠性。建议研...
三相CLLC谐振变换器均流最差情况分析
Current-Sharing Worst-Case Analysis of Three-Phase CLLC Resonant Converters
Sayed Abbas Arshadi · Martin Ordonez · Wilson Eberle · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年3月
本文研究了三相CLLC谐振变换器，相比半桥和全桥结构，其具备更高的功率转换能力。三相结构在双向应用中不仅能显著降低输出电流纹波，减小输出电容需求，还能通过并联功率处理降低组件尺寸及电流峰值，是高功率密度电力电子变换器的重要研究方向。
解读: 该技术对阳光电源的储能业务（如PowerTitan、PowerStack系列PCS）具有极高的参考价值。随着储能系统向高压、大功率密度方向发展，三相CLLC拓扑凭借其高效率、低纹波及双向功率流特性，是下一代大功率储能变流器的核心候选方案。文章提出的均流分析方法有助于优化并联模块的可靠性设计，降低磁性...
一种背靠背三电平NPC变换器的载波共模电压消除方法
A Carrier-Based Common-Mode Voltage Elimination Method for Back-to-Back Three-Level NPC Converters
Xiaona Xu · Zedong Zheng · Kui Wang · Bo Yang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年3月
随着背靠背三电平中点钳位（NPC）变换器功率和电压等级的提升，高幅值、高频的共模电压（CMV）问题日益突出。本文提出了一种基于脉宽调制脉冲对齐的CMV消除方法，并在此基础上实现了中点电位平衡控制。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线具有重要价值。在大型地面光伏电站及风电变流器中，三电平NPC拓扑被广泛应用，高频共模电压不仅会引起电机轴承电流问题，还会增加电磁干扰（EMI），影响系统可靠性。该研究提出的CMV消除方法有助于优化阳光电源组串式及集中式逆变器的输出电能质量，减少对电网的干扰。同时，该方法在...
混合SiC-Si直流-交流拓扑：SHEPWM Si-IGBT主单元处理高功率，集成部分功率SiC-MOSFET从单元以提升性能
Hybrid SiC-Si DC–AC Topology: SHEPWM Si-IGBT Master Unit Handling High Power Integrated With Partial-Power SiC-MOSFET Slave Unit Improving Performance
Chuang Liu · Kehao Zhuang · Zhongchen Pei · Di Zhu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年3月
本文基于部分功率变换概念，提出了一种混合SiC-Si直流-交流拓扑以提升高功率应用性能。主单元（MU）采用低频工作的Si-IGBT处理主要高功率，以发挥其大电流容量优势；从单元（SU）采用SiC-MOSFET补偿MU的低开关频率带来的电能质量问题，从而在保持高效率的同时实现高功率密度。
解读: 该拓扑通过Si-IGBT与SiC-MOSFET的混合应用，巧妙平衡了成本与效率，对阳光电源的组串式逆变器和大型集中式逆变器具有重要参考价值。在高功率密度要求日益严苛的背景下，该技术可显著降低开关损耗并优化电能质量。建议研发团队评估该混合拓扑在PowerTitan系列储能变流器及大功率光伏逆变器中的应...
一种具有改进负载适应性的同步辅助谐振换相极软开关逆变器
A Synchronous Auxiliary Resonant Commutated Pole Soft-Switching Inverter With Improved Load Adaptability
Wenkang Gong · Shangzhi Pan · Wenqiang Lin · Yuan Shang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年3月
为实现体积小、效率高的软开关逆变器，本文提出了一种具有改进负载适应性的同步辅助谐振换相极（SARCP）软开关逆变器。该拓扑仅包含两个辅助电感，在一个开关周期内，所有换相过程均可由辅助电感同步辅助，从而实现所有开关管的软开关运行。
解读: 该技术通过优化软开关拓扑，有效降低了逆变器的开关损耗，对阳光电源的组串式逆变器及集中式逆变器产品线具有极高的应用价值。在追求高功率密度和高效率的趋势下，该方案能显著提升逆变器在不同负载工况下的转换效率，有助于减小散热器体积，从而降低整机成本。建议研发团队评估该SARCP拓扑在兆瓦级集中式逆变器中的应...
通过在漂移区考虑3C-SiC夹层对4H-SiC功率MOSFET双极性退化建模
Modeling of Bipolar Degradations in 4H-SiC Power MOSFET Devices by a 3C-SiC Inclusive Layer Consideration in the Drift Region
Amel Lachichi · Philip Mawby · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年3月
4H-SiC功率器件的可靠性不仅取决于封装，还受材料缺陷影响。双极性退化是制约高功率MOSFET发展的关键缺陷，主要由六方SiC晶体内的肖克利堆垛层错（SFs）引起。本文通过引入3C-SiC夹层模型，深入分析了该缺陷对器件性能的影响。
解读: SiC器件是阳光电源组串式逆变器、PowerTitan储能系统及电动汽车充电桩提升功率密度和效率的核心。双极性退化直接影响SiC MOSFET的长期运行寿命与可靠性。该研究提出的建模方法有助于研发团队在器件选型与模块设计阶段，更精准地评估SiC芯片在复杂工况下的退化风险。建议将此模型应用于高压SiC...
一种基于几何调制的简单多矢量预测直接功率控制
A Simple Multi-Vector Predictive Direct Power Control Using Geometric Modulation
Shuo Yan · S. Y. Ron Hui · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年3月
本文提出了一种基于几何调制的简单多矢量预测直接功率控制（P-DPC）。与传统使用两个有效矢量和一个零矢量的方案不同，该方法通过合成死区计算得到的电压参考，利用具有相反角位置的主、次等效矢量进行控制，有效提升了功率控制性能。
解读: 该技术直接优化了逆变器的控制算法，对阳光电源的核心产品线（如组串式/集中式光伏逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器）具有重要应用价值。通过引入多矢量模型预测控制（MPC），可以显著降低输出电流谐波，提升在弱电网环境下的并网稳定性，并减少开关频率波动。建议研发团队将其应用于新一...
计算高效的固定开关频率直接模型预测控制
Computationally Efficient Fixed Switching Frequency Direct Model Predictive Control
Qifan Yang · Petros Karamanakos · Wei Tian · Xiaonan Gao 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年3月
本文提出了一种用于驱动系统的直接模型预测控制（MPC）方法。该算法在保持直接控制器快速动态响应特性的同时，实现了优于传统线性控制器加调制器的稳态性能，并有效确保了开关频率的固定，解决了传统MPC开关频率不固定带来的谐波频谱分布不均问题。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线具有极高的应用价值。在光伏逆变器（组串式/集中式）及储能变流器（PCS）领域，传统MPC虽动态响应快，但开关频率波动导致输出谐波难以滤波。该研究提出的固定开关频率MPC方案，能够显著优化逆变器输出电能质量，降低滤波器设计难度，提升系统效率。建议研发团队将其引入iSolar...
一种基于时域模型的CLLC谐振变换器混合调制数字同步整流算法
A Time-Domain-Model-Based Digital Synchronous Rectification Algorithm for CLLC Resonant Converters Utilizing a Hybrid Modulation
Long Pei · Lixin Jia · Laili Wang · Lie Zhao 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年3月
针对双向CLLC谐振变换器，同步整流（SR）是降低整流侧导通损耗的关键技术。现有方法存在硬件复杂或控制精度不足的问题。本文提出一种数字无传感器SR算法，通过时域模型与混合调制策略，有效提升了变换器的效率与控制性能。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（PowerTitan/PowerStack）及电动汽车充电桩业务具有重要价值。CLLC拓扑是双向DC-DC变换器的核心，通过该无传感器同步整流算法，可显著降低变换器在宽电压范围下的导通损耗，提升系统整体转换效率。建议研发团队将其集成至PCS控制平台，优化轻载及重载下的效率...
一种低电流水平与宽ZVS范围的双有源桥变换器综合优化调制方案
Comprehensive Optimization Modulation Scheme of Low Current Level and Wide ZVS Range for Dual Active Bridge Converter With Dead-Zone Control
Jia Li · Quanming Luo · Di Mou · Yuqi Wei 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年3月
针对双有源桥（DAB）变换器在轻载下效率低及死区效应导致的软开关（ZVS）范围受限问题，本文提出了一种综合优化调制方案。通过引入死区补偿控制并优化调制策略，在降低电流应力的同时，显著拓宽了ZVS实现范围，提升了变换器在全功率范围内的运行效率。
解读: 该技术对阳光电源的储能业务（如PowerTitan、PowerStack系列及ST系列PCS）具有极高的应用价值。DAB拓扑是双向储能变流器的核心电路，该研究提出的宽ZVS范围调制方案能有效降低PCS在轻载工况下的损耗，提升系统全生命周期效率。同时，针对死区效应的优化有助于提升高频化设计下的功率密度...
一种具有阻尼比自适应的二阶广义积分器频率锁定环
A Second-Order Generalized Integrator Frequency Locked Loop With Damping Ratio Adaptation
Shixuan Lyu · Lijun Zheng · Jiancheng Song · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年3月
针对电网电压中复杂谐波导致频率锁定环（FLL）性能下降的问题，本文提出了一种新型单相FLL。该方法能够自适应调节动态与稳态性能，在复杂电网环境下实现更优的频率跟踪与同步，解决了传统FLL在动态响应与稳态精度之间的权衡难题。
解读: 该技术对阳光电源的组串式和集中式光伏逆变器，以及储能变流器（PCS）具有重要价值。在弱电网或谐波干扰严重的工商业及地面电站场景下，逆变器的并网同步稳定性是核心指标。该自适应SOGI-FLL算法能显著提升逆变器在复杂电网环境下的抗干扰能力和动态响应速度，有助于优化iSolarCloud平台监测到的电能...
两级式单相逆变系统中双有源桥变换器的电流应力优化及二次谐波电流整形
Current Stress Optimization of Dual Active Bridge Converter in Two-Stage Single-Phase Inverter System With Second Harmonic Current Shaping
Fei Xiong · Junchi Li · Dong Yan · Xiaolei Chen · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年3月
针对两级式单相逆变系统中的双倍工频功率波动问题，本文提出了一种二次谐波电流整形（SHCS）方法，旨在最小化前端双有源桥（DAB）DC-DC变换器的电流应力。通过时域解析表达式对DAB的电流应力进行优化，有效抑制了低频波动并提升了系统效率。
解读: 该研究直接针对两级式架构中DAB变换器的电流应力优化，对阳光电源的户用光伏逆变器及储能变流器（PCS）产品线具有重要参考价值。在户用储能系统中，DAB常作为电池侧与直流母线间的核心接口，该SHCS方法能有效降低电容纹波电流，减小直流母线电容体积，从而提升系统功率密度并延长电容寿命。建议研发团队在Po...
一种带延迟补偿的双有源桥
DAB）DC-DC变换器负载电流估计方案
Nie Hou · Yue Zhang · Yun Wei Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年3月
双有源桥（DAB）DC-DC变换器在直流配电、固态变压器及储能系统中应用广泛。针对负载突变时的快速动态响应需求，本文提出了一种带延迟补偿的负载电流估计方案，旨在提升DAB变换器的动态性能。
解读: 该研究直接服务于阳光电源储能业务的核心拓扑。DAB变换器是PowerTitan和PowerStack系列储能变流器（PCS）实现双向功率变换的关键拓扑。在电网调频或微网运行场景下，负载电流的快速准确估计对于实现储能系统的毫秒级响应至关重要。该文提出的延迟补偿方案能有效解决数字控制系统中的采样延迟问题...
基于Luenberger观测器有源阻尼的LCL型并网逆变器无源性导向设计
Passivity-Oriented Design of LCL-Type Grid-Connected Inverters With Luenberger Observer-Based Active Damping
Jiancheng Zhao · Chuan Xie · Kai Li · Jianxiao Zou 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年3月
本文利用频域无源性理论评估复杂电网中逆变器的稳定性。针对采用基于观测器的电容电流反馈有源阻尼的LCL型并网逆变器，构建了适用于逆变器侧电流控制（ICC）和电网侧电流控制（GCC）的统一阻抗模型，旨在简化基于无源性的稳定性分析与设计。
解读: 该研究对于阳光电源的组串式及集中式光伏逆变器产品线具有极高价值。在弱电网环境下，LCL滤波器易引发谐振，导致并网稳定性问题。通过引入Luenberger观测器实现无源性导向的有源阻尼设计，无需增加额外的电流传感器即可有效抑制谐振，不仅能降低硬件成本，还能提升逆变器在复杂电网环境下的鲁棒性。建议研发团...
交流-直流-交流变换系统中抑制二次谐波电流的控制方案
Control Scheme for Reducing Second Harmonic Current in AC–DC–AC Converter System
Fei Liu · Xinbo Ruan · Xinze Huang · Yang Qiu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年3月
在交-直-交变换系统中，整流器与逆变器会产生二次谐波电流（SHC）。若该电流传播至中间直流环节，将增加功率开关的电流应力并降低转换效率。本文提出了一种在直流-直流变换器中抑制SHC的控制方案，旨在优化系统性能并提升功率变换效率。
解读: 该技术对阳光电源的组串式光伏逆变器及储能变流器（PCS）产品线具有重要意义。在光储一体化系统中，直流母线电压的二次谐波波动直接影响电容寿命与功率器件的可靠性。通过在DC-DC环节引入该抑制方案，可有效降低功率模块的电流应力，提升系统整体转换效率。建议研发团队将其应用于PowerTitan等大功率储能...
考虑惯量与阻尼支撑能量消耗的混合储能虚拟同步机设计
Design of Hybrid-Storage-Based Virtual Synchronous Machine With Energy Recovery Control Considering Energy Consumed in Inertial and Damping Support
Chu Sun · Syed Qaseem Ali · Geza Joos · Francois Bouffard · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年3月
针对电力系统惯量降低带来的频率稳定性挑战，本文提出了一种改进的虚拟同步机（VSG）控制策略。该方法考虑了储能系统的能量限制，通过引入能量恢复控制，优化了惯量和阻尼支撑过程中的能量消耗，有效提升了弱电网下的频率响应性能。
解读: 该研究直接契合阳光电源PowerTitan和PowerStack等储能系统在构网型（Grid-Forming）技术领域的发展需求。随着高比例可再生能源接入，电网对储能系统的惯量支撑能力要求日益提高。该文提出的能量恢复控制策略，能有效解决储能系统在提供惯量支撑时面临的能量受限问题，提升系统在弱电网环境...
三电平风电变流器中点电位波动抑制策略
Suppression Strategy for Midpoint Potential Fluctuation of Three-Level Wind Power Converter
Xinxin Tang · Yongqi Tang · Yaming Xu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年3月
随着海上风电的发展，三电平变流器应用日益广泛，但母线电压低频波动问题严重影响了风电场的电能质量。本文提出了一种基于遗传算法-反向传播（GA-BP）神经网络的优化控制方法，通过注入零序分量来抑制中点电位波动，提升系统运行稳定性。
解读: 该研究直接针对三电平拓扑的核心痛点——中点电位平衡问题，对阳光电源的风电变流器产品线具有极高的参考价值。随着海上风电向大功率、高电压等级发展，三电平技术已成为主流。通过引入GA-BP神经网络优化控制，可有效降低母线电压波动，提升变流器在复杂电网环境下的电能质量与可靠性。建议研发团队将该算法集成至iS...
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