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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...
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...
基于延迟插入法的电力电子系统实时仿真
Latency Insertion Method Based Real-Time Simulation of Power Electronic Systems
Matthew Milton · Andrea Benigni · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年8月
本文探讨了延迟插入法（LIM）在电力电子系统实时仿真中的应用，重点研究了如何将其转化为适用于高性能FPGA执行的求解器，以实现高开关频率电力电子系统的高效、可扩展实时仿真。
解读: 该技术对阳光电源的研发具有重要意义。随着光伏逆变器和储能PCS（如PowerTitan系列）向更高开关频率和更高功率密度演进，传统的仿真方法在实时性和精度上遇到瓶颈。LIM方法结合FPGA实现，能显著提升研发阶段的硬件在环（HIL）测试效率，缩短产品开发周期。建议将其应用于组串式逆变器及储能变流器的...
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...
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...
受肌肉记忆启发的机器人关节多轴运动控制结构及并行算法模块与顺序随机访问过程
Muscle Memory Inspired Robotic-Joint-Multiaxis Motion Control Structure With Parallel Algorithm Modules and Sequential Random Access Processes
Jiayu Zou · Shuhua Fang · Jiyao Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年10月
多轴运动控制系统广泛应用，但分布式控制器受通信总线速率限制，而集中式FPGA资源有限，难以实现全并行控制。本文提出一种受肌肉记忆启发的控制结构，通过并行算法模块与顺序随机访问过程，优化了多轴运动控制的计算效率与资源分配。
解读: 该文献探讨的FPGA并行计算架构与多轴运动控制优化，在阳光电源的产品线中具有一定的参考价值。虽然其核心应用场景为机器人关节，但其提出的‘并行算法模块与顺序随机访问’架构，可为阳光电源iSolarCloud智能运维平台中的复杂数据处理，或PowerTitan/PowerStack储能系统PCS中多核控...
基于FPGA的模块化多电平变换器实时器件级瞬态电热模型
Real-Time Device-Level Transient Electrothermal Model for Modular Multilevel Converter on FPGA
Zhuoxuan Shen · Venkata Dinavahi · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年9月
针对模块化多电平变换器（MMC）子模块数量多、实时仿真计算压力大的难题，本文提出一种基于数据手册的器件级瞬态电热模型。该方法在FPGA上实现了MMC的实时仿真，在保证计算速度的同时，兼顾了IGBT模块的详细电热特性，为电力电子系统的精确建模提供了新思路。
解读: 该技术对阳光电源的集中式逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。随着大功率变换器向多电平拓扑演进，在研发阶段通过FPGA实现高精度的电热瞬态仿真，能够显著提升对IGBT模块热应力的评估能力，从而优化散热设计并提高系统可靠性。建议研发团队将其引入到高压大功率变流器的数字孪生...
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CPU和FPGA的模块化多电平变换器
MMC）实时仿真
Hani Saad · Tarek Ould-Bachir · Jean Mahseredjian · Christian Dufour 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年1月
模块化多电平变换器（MMC）由数百至数千个半桥子模块组成，其庞大的开关数量和节点数给电磁暂态计算带来巨大挑战，尤其在实时仿真领域。本文探讨了利用CPU与FPGA协同处理实现MMC实时仿真的可行性，旨在解决复杂电力电子系统的计算瓶颈问题。
解读: MMC技术是阳光电源大功率储能系统（如PowerTitan系列）及高压大功率光伏/风电变流器的核心拓扑方向。随着储能系统向更高电压等级和更大容量发展，MMC的控制复杂度和仿真难度显著提升。该研究提出的CPU+FPGA实时仿真方案，能够显著缩短研发周期，提升对复杂电网环境下变流器控制策略（如构网型控制...
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的航天太阳能阵列模拟器中具有高线性度和快速收敛性能的UI-RI混合查找表方法
UI-RI Hybrid Lookup Table Method With High Linearity and High-Speed Convergence Performance for FPGA-Based Space Solar Array Simulator
Shanshan Jin · Donglai Zhang · Chao Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年8月
本文提出了一种用于航天太阳能阵列模拟器的UI-RI混合查找表方法。针对现有大功率模拟器在航天电源系统测试中速度不足的问题，该方法通过优化算法提升了线性度和收敛速度，在FPGA平台上实现了高效的太阳能阵列特性模拟，优于传统方法。
解读: 该技术主要应用于高精度光伏模拟测试领域。虽然阳光电源的核心业务聚焦于地面光伏、储能及风电，但该研究中提出的基于FPGA的高速、高线性度控制算法，对于提升阳光电源iSolarCloud智能运维平台下的硬件在环（HIL）测试能力及逆变器研发阶段的测试效率具有参考价值。特别是在开发高精度组串式逆变器或储能...
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...
基于FPGA的永磁同步电机多步误差跟踪连续控制集模型预测电流控制
FPGA-Based Continuous Control Set Model Predictive Current Control for PMSM System Using Multistep Error Tracking Technique
Fengxiang Wang · Long He · Jose Rodriguez · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年12月
针对传统连续控制集模型预测电流控制（CCS-MPCC）存在的超调大、鲁棒性差等问题，本文提出了一种基于扩展表贴式永磁同步电机（SPMSM）模型的多步误差跟踪CCS-MPCC（MSET-CCSMPCC）策略。该方法通过多步误差跟踪机制，有效提升了系统的动态性能与控制精度。
解读: 该技术主要针对电机驱动控制，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。在风电变流器中，高性能的电流预测控制能显著提升发电机侧变流器的动态响应速度，优化风能捕获效率；在充电桩领域，该算法有助于提升功率模块的控制精度与动态稳定性，减少输出电流纹波。建议研发团队关注该多步误差跟踪技术在FPGA平...
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...
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...
单相PFC中SRF锁相环正交信号生成子系统的高效FPGA实现
An Efficient FPGA Implementation of a Quadrature Signal-Generation Subsystem in SRF PLLs in Single-Phase PFCs
Paula Lamo · Felipe Lopez · Alberto Pigazo · Francisco J. Azcondo · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年5月
本文探讨了单相有源整流器中与电网电压同步的关键技术。针对现代无桥拓扑及无传感器电流重构算法对电网电压同步的依赖，提出了一种在FPGA上高效实现同步参考坐标系（SRF）锁相环（PLL）中正交信号生成子系统的方法，旨在提升控制系统的精度与响应速度。
解读: 该技术对阳光电源的户用光伏逆变器及电动汽车充电桩产品线具有重要参考价值。在单相户用逆变器和充电桩中，精确的电网同步是实现高性能PFC控制和电流重构的基础。通过FPGA实现高效的SRF-PLL正交信号生成，能够显著降低计算延迟，提升系统在弱电网环境下的并网稳定性和抗干扰能力。建议研发团队在下一代基于F...
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...
基于FPGA的背靠背变换器准集中式模型预测控制实验研究
FPGA-Based Experimental Investigation of a Quasi-Centralized Model Predictive Control for Back-to-Back Converters
Zhenbin Zhang · Fengxiang Wang · Tongjing Sun · Jose Rodriguez 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年1月
本文提出了一种用于背靠背功率变换器的准集中式直接模型预测控制（QC-DMPC）方案，该方案无需直流母线外环控制器。通过在FPGA上的实验验证，对比了该方案与传统基于PI控制的DMPC方案的性能，证明了其在简化控制结构及提升动态响应方面的有效性。
解读: 该研究提出的QC-DMPC算法在简化控制架构、提升动态响应方面具有显著优势，对阳光电源的组串式逆变器及风电变流器产品线具有重要参考价值。特别是在风电变流器和大型光伏逆变器中，取消直流母线外环控制器可降低系统复杂性，提升控制带宽。建议研发团队评估该算法在FPGA平台的计算资源占用情况，并探索其在Pow...
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