Rishab Anand · Peng Han · Alex Q. Huang · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年12月

本文提出了一种新型低开关数的模块化多电平串并联变换器子模块拓扑结构。现有拓扑在分布式控制下因载波偏移或参考信号不匹配，易产生导致直流源短路的无效开关状态，迫使采用非常规设计。所提拓扑避免了此类异常电流通路，使传统分布式控制方法可自然扩展至具并联能力的变换器。该拓扑采用多载波PWM策略，在串联模式下不增加导电路径开关数量，并兼容H桥结构。实验基于4 kWh、五子模块样机在120 V电网中验证了独立与并网运行的有效性，证明了其可行性与控制方案的正确性。降低的开关数量与分布式控制有望推动该类变换器的广...

解读: 该减小开关数量的模块化多电平串并联拓扑对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。核心优势在于：1）降低开关器件数量可直接减少功率模块成本和损耗，提升ST储能变流器的经济性和效率；2）分布式控制架构避免异常短路通路，增强系统可靠性，适配PowerTitan的模块化...

Xiaosong Xu · Liangdeng Hu · Bowen Ji · Qijie Long 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年9月

中压多相开绕组电机与三电平多相H桥大容量逆变器是大型船舶推进系统的优选方案。然而，由于H桥逆变器PWM调制死区及电机非理想磁场，系统存在显著的3次、5次和7次谐波电流（简称“低次谐波”），且受限于低开关频率下电流环带宽，传统方法难以有效抑制。本文首先建立十二相开绕组感应电机数学模型并给出闭环控制策略；其次结合绕组相位特性，提出一种新型广义低次谐波电流变换矩阵及其抑制方法，通过两组相位差30°的三相电流将谐波转化为直流分量，结合PI调节器实现闭环控制，并设计控制器参数。实验验证了稳态与动态工况下的...

解读: 该低次谐波抑制技术对阳光电源多相储能变流器和电机驱动产品具有重要应用价值。文中提出的广义谐波变换矩阵及闭环抑制方法可直接应用于ST系列储能变流器的多电平拓扑设计，有效解决死区效应导致的3/5/7次谐波问题，谐波电流降低70%可显著提升系统效率和电能质量。该方法对新能源汽车电机驱动器的PWM控制优化具...

Fei Lu · Grant Covic · Shu Yuen Ron Hui · Fernando Briz · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月

无线电力传输WPT技术在交通电气化、电网、消费电子、医疗和太空等众多新兴应用中日益关键。其非接触特性在脏污或超洁净、高温、水下、地下和外太空等恶劣环境条件下具有优势。当前WPT系统性能与开关频率、耦合度、初次级磁元件伏安需求和组件质量密切相关，这些是功率容量、功率密度和效率的关键决定因素。为提升WPT技术运行安全性和可靠性，抑制和消除高频磁场引起的电磁干扰EMI和电动势EMF问题至关重要。该特刊从74篇投稿中录用31篇，涵盖高频谐振变换器技术、高频电磁场约束与发射抑制、抗失调与传输距离增强、高频...

解读: 该高频WPT特刊对阳光电源无线充电技术发展有全面指导价值。特刊涵盖的多MHz IPT系统、SiC全桥逆变器和三相高频IPT系统与阳光新能源汽车OBC无线充电模块的技术路线一致。高频电磁场约束和EMI/EMF抑制技术为阳光无线充电产品满足安全标准提供了解决方案。抗失调和传输距离增强技术（圆柱螺线管耦合...

Chengjia Lu · Yaotian Shi · Jiaxing Lei · Xingwei Zhou · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月

矩阵型背靠背变换器(MTBBC)是仅12个开关无直流链路储能元件的新型AC-AC变换器拓扑。与其他AC-AC变换器一样,MTBBC因脉宽调制(PWM)存在高共模电压(CMV)问题,导致电机轴承损坏和绕组故障。提出MTBBC混合CMV抑制方法,根据电压传输比(VTR)采用适当算法。VTR低于0.5时,根据输入电压区间选择输出矢量组,矢量组由三个最远电压矢量组成,实现71.1%的CMV峰值降低和零高频CMV。VTR高于0.5时,采用有源零状态PWM和近态PWM方法将CMV峰值降至50%。通过三种算法...

解读: 该混合共模电压抑制技术对阳光电源AC-AC变换器产品有重要优化价值。MTBBC无直流储能拓扑可应用于储能系统的交流侧变换器,提高功率密度并降低成本。混合CMV抑制算法对阳光电源电机驱动和变频器产品的轴承保护和EMI控制有借鉴意义。该技术对新能源汽车电机驱动系统和工业变频应用场景有性能提升潜力,可延长...

Xiang Wu · Songyang Cao · Jieguang Li · Ma Zhixun 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月

现有三电平载波PWM方法中,载波波形变化和共模电压(CMV)降低要求固有地限制了注入零序电压(ZSV)范围,从而降低中点(NP)电位控制性能。研究基于ZSV扩展的七段降低CMV PWM(RCMV-PWM)的NP电位平衡能力增强方法。理论分析各种载波分布的ZSV范围,考虑CMV幅值限制在直流母线电压六分之一的约束下调整载波波形获得最大ZSV范围。详细给出导出最大范围内的最优ZSV计算方法,有效减少低调制指数和低功率因数下的NP电位波动。

解读: 该三电平NP电位平衡技术对阳光电源三电平储能变流器有重要优化价值。ZSV扩展方法可应用于ST储能系统和SG光伏逆变器的三电平拓扑,提高中点电位控制精度并降低共模干扰。该技术对PowerTitan大型储能系统的三电平模块设计有参考意义,可提升系统在低功率因数工况下的稳定性和效率。RCMV-PWM优化对...

Ahmed Djamel Ayad · Ahmed Safa · Abdelmadjid Gouichiche · Saad Mekhilef · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月

本文提出了一种优化的相电流形状因子—人工神经网络（PCSF-ANN）实现方法，通过动态调节PWM信号间的相位差，以最小化多相DC-DC变换器的总电流纹波。该方法对参数变化、非对称设计、开路故障（OCF）、电压波动和负载变化具有强鲁棒性。为提升性能，首先采用线性近似建模三角形相电流波形，降低数据采集复杂度；其次将OCF检测与主ANN解耦，并采用更小、高效的网络结构，显著减少内存占用并加快执行速度。实验结果表明，新方法在保持纹波抑制性能的同时，将计算时间由373 μs降至136 μs。

解读: 该增强型ANN纹波抑制技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan系统的DC-DC变换器优化具有直接应用价值。通过动态调节多相交错PWM相位差，可显著降低电流纹波，减小滤波器体积，提升功率密度。其对参数变化、开路故障和电压波动的强鲁棒性，契合储能系统宽工况运行需求。136μs的快速计算响应...

Faramarz Faraji · Honnyong Cha · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年6月

飞跨电容钳位电流源逆变器(FC³SI)具有模块化和可扩展特性。然而易受开路故障(OCF)影响,严重危及系统可靠性。为解决这一重大局限,提出改进拓扑容错开关单元FC³SI(FT-SCFC³SI)。该拓扑采用移相脉宽调制(PS-PWM)方法容忍所有功率器件同时和频繁开路故障,同时保持飞跨电容自然电压平衡。与多个现有CSC不同,该逆变器无需多个直流源和/或电感。进行容错分析并通过实验室测试验证。

解读: 该容错飞跨电容电流源逆变器技术对阳光电源高可靠性逆变器设计有重要参考价值。FT-SCFC³SI开路故障容错能力可应用于ST储能变流器和SG光伏逆变器,提高系统可靠性和可用性。PS-PWM容错控制策略对阳光电源逆变器在严苛环境下的容错设计有借鉴意义。模块化可扩展特性对PowerTitan大型储能系统的...

Qianwen Guo · Fang Liu · Ke Zhou · Xingcong Chen 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年6月

本文通过实验研究了动态漏极应力条件下，n 型横向双扩散金属氧化物半导体场效应晶体管（n - LDMOS）的漏极侧压摆率 [dV/dt] 增强型热载流子注入（HCI）效应。设计了利用脉冲 I - V 技术的快速测量系统，以产生该器件可调的 [dV/dt] 速率。通过脉冲宽度调制（PWM）技术解耦了热电子注入和热空穴注入所导致的退化特性。测量得到的阈值电压（ ${V} _{\text {TH}}$ ）漂移结果与 TCAD 仿真结果共同表明，负的 [dV/dt] 会加剧 LDMOS 中 HCI 引起的...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于功率LDMOS器件在动态开关应力下热载流子退化机制的研究具有重要的工程应用价值。LDMOS作为光伏逆变器和储能变流器中广泛使用的功率半导体器件，其可靠性直接影响系统的长期稳定性和LCOE（平准化度电成本）。 该研究揭示的关键发现对我们的产品设计具有直接指导意义：负...

Cunyu Fang · Mengmeng Jing · Haiyang Wang · Chang Liu 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年6月

本文提出了一种改进的双相移脉宽调制（MDPS-PWM）策略，旨在抑制并联三电平逆变器中的环流。与传统双相移PWM不同，该方法引入了特定设计的相移角以抑制环流，通过降低共模电压差值的幅值有效减小环流幅值，同时不损害输出电流质量。此外，采用基于锯齿载波的调制策略简化了实现过程。仿真与实验结果验证了所提MDPS-PWM方法的有效性与优越性。

解读: 该改进的双相移PWM策略对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。并联三电平拓扑是阳光电源大功率储能系统的核心架构，环流抑制直接影响系统效率和可靠性。该MDPS-PWM方法通过优化相移角设计降低共模电压差，可有效减小并联模块间环流损耗，提升系统效率1-2%。基于...

Giuseppe Bossi · Concettina Buccella · Carlo Cecati · Francesco Simonetti 等5人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年6月

在全电飞机中，基于化石燃料的辅助动力装置（APU）被配备电池或燃料电池的储能系统所取代。本文针对轻型全电飞机5千瓦的辅助动力装置，提出了一种新型的115Vrms、400赫兹的直流/交流转换器。所提出的直流/交流转换器采用由三有源桥（TAB）供电的五电平级联H桥（5 - LCHB）。三有源桥允许在连接到单个电化学电池组时对其两个输出端口进行独立控制。三绕组高频变压器提供电气隔离，赋予转换系统可靠性。本文对三有源桥输出端口之间建立的固有解耦条件进行了建模，并通过在PLECS和Matlab/Simul...

解读: 该新型双向DC-DC变换器与多端口架构技术对阳光电源储能与车载产品线具有重要借鉴价值。在ST系列储能变流器中，可借鉴其多端口拓扑实现电池簇级联管理，提升PowerTitan系统的模块化冗余设计和动态响应能力。其高功率密度与热管理优化方案可直接应用于车载OBC充电机的轻量化设计，满足新能源汽车对体积和...

Jean Torelli Cardoso · Cursino B. Jacobina · Alan S. Felinto · Ademar A. dos Santos Júnior 等5人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年5月

本文提出了一种基于三桥臂和备用变流器的无变压器单相 - 单相统一电能质量调节器（UPQC）。该系统由一个两桥臂模块与一个三桥臂模块串联组成。所提出的控制系统可提供并联和串联补偿，并且设计为在额定条件和电压骤降事件下以高调制指数运行。此外，还提出了低备用功耗以及一种利用两桥臂模块补偿电压骤升的新型解耦方法。与传统解决方案相比，所提出的变流器具有更低的半导体损耗和更小的波形谐波失真，同时保持了相当或更优的运行特性，包括电压骤升补偿能力以及消除了环流和工频变压器。本文讨论了系统模型、标量脉宽调制（PW...

解读: 该三桥臂无变压器UPQC技术对阳光电源ST系列储能变流器及SG系列光伏逆变器具有重要应用价值。其无变压器拓扑与三桥臂结构可直接借鉴至储能PCS设计，降低系统体积与损耗，提升功率密度。串并联协调控制策略可增强PowerTitan储能系统的电能质量治理能力，实现电压暂降补偿与谐波抑制功能。备用变换器冗余...

Ryo Matsumoto · Toshiyuki Fujita · Hiroshi Fujimoto · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年5月

在无线电力传输系统中，线圈位置的灵活性及电路元件的制造公差会导致自感和互感变化。本文提出一种基于脉宽调制控制的开关电容方法，通过主动引入未补偿电抗来调节谐振电路，在自感与互感同时变化时仍能保持输出功率和传输效率恒定。该方法实现了恒定输出功率、恒定电流幅值以及逆变器的软开关运行。文章还给出了开关电容闭环控制方案的建模与实现。实验结果表明，所提方法在1kW样机上可将直流-直流效率稳定在93.1%至93.8%之间，而传统补偿方法在最差耦合条件下效率降至85.2%。

解读: 该PWM开关电容电抗调节技术对阳光电源无线充电产品线具有重要应用价值。在电动汽车无线充电桩开发中，该方法可解决车辆停放位置偏移导致的耦合系数变化问题，通过动态调节谐振补偿维持恒定充电功率和93%以上高效率。技术原理可借鉴至ST储能变流器的DC-DC变换环节，应对电感参数漂移时的效率优化。所提闭环控制...

Guanzhou Ren · Guangtong Ma · Chunxing Yao · Shuai Xu · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年5月

由于低谐波失真、低电压应力和高效率优势，三电平逆变器已广泛应用于各种场合。传统三电平PWM方法通常调节冗余小矢量占空比以实现中点电压控制。共模电压CMV降低方法避免使用产生高共模电压的冗余小矢量。为解决该问题，提出一种三电平逆变器的新型调制技术。该方法基于非最近空间矢量合成准则开发，与传统SVPWM相比将CMV幅值降低至50%。提出新的中点电压平衡方法，利用具有相反中点电流的小和中矢量调节中点电压。通过对比仿真和实验测试验证该调制方法性能，结果显示更低总谐波失真、改善的中点电压调节能力和增强的逆...

解读: 该三电平ANPC调制研究对阳光电源三电平逆变器技术优化有重要参考价值。CMV降低至50%和改善中点电压平衡的性能提升与阳光ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的EMI抑制和可靠性需求一致。非最近空间矢量合成准则和利用小中矢量平衡中点电压的方法可应用于阳光三电平拓扑的调制算法优化。更低THD和更高效...

Dong-Jin Lee · Jae-Heon Choi · Ui-Min Choi · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年5月

功率器件与直流母线电容通常被视为电力变换器中可靠性最关键的元件，其热应力导致的损耗是引发失效的主要原因。已有研究通过降低热负荷提出了多种改进寿命的PWM方法，但大多仅单独考虑某一类元件。本文提出一种新型PWM策略，可同时降低NPC逆变器中直流母线电容与功率器件的热应力，从而协同提升整体可靠性。通过仿真与实验验证了所提方法的有效性与可行性。

解读: 该可靠性增强PWM技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。文章提出的协同优化策略可同时降低直流母线电容和功率器件热应力，直接契合阳光电源三电平NPC拓扑架构。在储能系统长周期运行场景下，该方法可显著延长关键元件寿命，降低OPEX成本。建议将此技术集成到iS...

Omolbanin Taqavi · Pengzhao Song · Alexandre J. Bourgault · Ze Li 等6人 · IEEE Access · 2025年5月

高性能电机设计需要电磁、机械和热多物理域的复杂集成。本文提出逆变器驱动牵引感应电机的半解析多物理场评估框架。集成电磁模型评估转子定子电流、牵引特性和气隙磁通密度；振声模型预测电磁力引起的噪声振动；三维节点网络热模型捕获瞬态温度分布。这些高效模型无缝集成统一框架，支持精确高效分析和优化工具集成。在封闭感应电机原型上验证，经有限元分析和实验测试确认，为电机多物理场性能评估提供新方法，适用于各类应用和机型。

解读: 该多物理场仿真技术是阳光电源电机驱动产品开发的关键工具。阳光在新能源汽车电机控制器领域需要类似的电磁-热-振动耦合分析能力。该框架可集成到阳光电机驱动系统设计流程，优化PWM调制策略，降低电磁噪声和振动。结合阳光SiC器件应用经验，该技术可提升电机系统效率至96%以上，延长电机寿命，增强NVH性能。...

作者未知 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年5月

死区失真问题是脉宽调制（PWM）电压源逆变器（VSI）中典型的问题。准确检测电流极性是成功实现死区失真补偿的关键。本文提出了一种基于幂函数的三相PWM VSI无电流传感器死区失真补偿技术。若直接应用瞬时功率理论（IPT）来构建幂函数，可能无法准确检测电流极性，本文对此进行了详细研究。在该技术中，通过检测并利用逆变器的极电压，对IPT进行重大改进，使其适用于每一相，进而为每一相构建幂函数，从而解决了这一问题。实施这种补偿无需对功率电路进行拓扑结构修改或添加额外硬件，降低了装置的总体成本和复杂度。该...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于功率函数的无电流传感器死区补偿技术具有重要的工程应用价值。死区失真是PWM逆变器固有的非线性问题，直接影响输出电压质量和系统效率，在光伏逆变器和储能变流器产品中尤为关键。 该技术的核心价值在于通过改进的瞬时功率理论，利用逆变器极电压信号实现电流极性的准确检测，无需...

Ashish Kumar · Apurv Kumar Yadav · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年4月

传统电流源逆变器（CSI）采用硅基反向阻断（RB）开关，存在导通损耗高、开关频率受限等问题。基于宽禁带材料（如GaN和SiC）的四象限（FQ）开关具有低导通损耗和反向耐压能力，适用于高效CSI。本文针对H7拓扑CSI，通过新增开关S7为直流链电流提供旁路，实现S1a-S6a的零电流关断。传统调制策略将零状态分为四段，导致频繁切换与高开关损耗。本文提出一种优化矢量排列的新调制方案，减少开关动作次数，降低损耗。通过PLECS仿真对比分析不同CSI拓扑（3ϕ, 400 V, 8 kW）下的损耗与效率，...

解读: 该H7电流源逆变器最小化开关损耗PWM方案对阳光电源储能与光伏产品线具有重要应用价值。针对ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器，该技术通过优化矢量排列减少开关动作次数，可显著降低SiC/GaN宽禁带器件的开关损耗，提升系统效率。零电流关断技术可减轻功率模块热应力，延长器件寿命。该方案在直流侧旁路开...

Mohammad Anas Anees · Saad Mekhilef · Marizan Mubin · Mostefa Kermadi 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年4月

提出带LCL滤波器并网逆变器的改进减传感器最优开关序列模型预测电流控制(OSS-MPCC)算法,仅需并网电流测量。OSS-MPCC算法利用四类信号:虚拟磁链观测器获得的估计电网电压对称分量、全状态Luenberger观测器获得的状态估计、基于SOGI-QSG对称电压估计获得的正序并网电流参考、逆变器开关状态,实现并网运行预测电流跟踪。该算法同时提供多项优势:成功限制逆变器电压开关频率频谱、传感器数量从9个减至3个、即使电压不平衡情况下电网电流总谐波畸变(THD)仍低于2.5%、对滤波器参数失配展...

解读: 该减传感器最优开关序列MPC技术对阳光电源并网逆变器控制优化有重要应用价值。传感器数量减少67%可应用于SG光伏逆变器和ST储能变流器,降低成本并提高可靠性。虚拟磁链和全状态观测器技术对阳光电源并网控制算法的无传感器化有借鉴意义。2.5%低THD和参数鲁棒性对户用和工商业并网系统的电能质量和适应性有...

作者未知 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月

无变压器功率变换器由于在提高效率和功率密度方面的优势，在交直流功率转换领域日益受到关注。然而，去除具有高共模（CM）阻抗的隔离屏障后，由于共模电压（CMV）会产生泄漏电流问题，对人身安全构成风险。本文全面分析了共模电压源对泄漏电流的影响，并将其分为低频和高频（HF）分量。为此，考虑滤波器和接地系统，建立了一个共模等效电路。为了抑制低频（LF）泄漏电流，提出了一种共模电压控制方法，该方法通过脉宽调制（PWM）变换器产生低频共模电压。直接测量流入地线的泄漏电流，并将其用作控制器的反馈。随后，引入高维...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项无变压器PWM变换器的漏电流抑制技术具有重要的战略价值。当前，公司在光伏逆变器和储能系统领域持续追求高效率、高功率密度的解决方案，而无变压器拓扑正是实现这一目标的关键路径。然而，去除隔离变压器后产生的漏电流问题一直是制约该技术大规模应用的核心痛点，特别是在住宅光伏系统和...

André Mendonça Alzamora · Caio Eduardo Silva · Marco Tulio Alves Êvo · Hélder de Paula · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年2月

在采矿过程的不同阶段，通常会使用由脉冲宽度调制（PWM）转换器供电的交流（AC）电机，且这些电机一般通过长电缆连接。虽然这些驱动装置带来了显著优势，但也引发了与高频问题相关的挑战，进而缩短了系统组件的使用寿命。现成的解决方案通常涉及采用无源滤波器，这往往会对系统的成本和效率产生不利影响，因此有必要研究新的替代方案。近期有一项提议提出了一种独特的方法，即将变频器分为整流器和逆变器单元。整流器保持原位，而逆变器则靠近负载放置。这样一来，驱动系统采用直流（DC）进行电力传输。这种创新拓扑结构不仅消除了...

解读: 该直流输电评估工具对阳光电源长距离电力传输场景具有重要参考价值。在大型地面光伏电站中，SG系列逆变器阵列与升压站间距可达数公里，采用直流汇集方案可显著降低电缆成本；PowerTitan储能系统在矿山、工业园区等分布式部署时，直流母线架构可减少AC/DC转换损耗与线缆投资。该工具的技术经济分析方法可应...