Rishab Anand · Peng Han · Alex Q. Huang · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年10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...

Taehoon Chin · Younghoon Cho · Jae-Sang Lim · Jin-Wook Kang · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年9月

提出在永磁同步电机PMSM过调制OVM区域注入谐波旋转磁场RMF以降低转矩脉动的方法。提出两种方法：一种在转子参考系RRF的dq轴电流控制器输出端注入谐波电压，另一种在坐标变换中使用的转子角度上叠加谐波相位。OVM区域的主导转矩谐波由空间谐波和逆变器极电压的双傅里叶级数DFS导出，并使用多谐振MR控制器缓解，MR控制器结合频率预扭曲以补偿有限采样频率下的离散化误差。数学和图形分析了它们对OVM区域逆变器参考电压矢量RVV和输出电压矢量OVV的影响并验证其可行性。使用160kW内置式PMSM在60...

解读: 该PMSM转矩脉动抑制研究对阳光电源新能源汽车电机驱动系统优化有重要参考价值。过调制区域谐波RMF注入方法在保持平均输出转矩不变且不修改电流基准的前提下降低转矩脉动33.3%和振动60%的性能提升与阳光OBC和电机控制器的NVH优化需求高度契合。多谐振控制器结合频率预扭曲补偿离散化误差的技术可应用于...

Mustafa Murat Sezer · Akshay Vijayrao Deshmukh · Ahmet M. Hava · Bilal Akin · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年9月

在关机、紧急工况和动态制动期间,工业系统直流母线电容完全放电或直流母线电压钳位通常使用功率电阻和额外开关管理。传统方法增加系统成本、尺寸和复杂度。提出小型低成本无电阻方法用于低功率工业系统两个功能:(a)主动放电和(b)动态制动。该技术在低栅射电压(VGE)下使IGBT工作于有源区,在放电路径产生高阻抗限制电流。主动放电采用脉冲频率调制(PFM)恒功率策略,每个脉冲导通时间(ton)固定,脉冲频率上升加速能量耗散。该方法实现600V直流母线1秒内完全放电,完全由单个IGBT处理。在三个不同IGB...

解读: 该无电阻IGBT主动放电和动态制动技术对阳光电源逆变器和变换器产品有重要优化价值。IGBT有源区运行方案可应用于ST储能变流器和SG光伏逆变器的直流母线放电电路,消除泄放电阻并降低成本50%。PFM恒功率放电策略对阳光电源产品的安全关机和紧急放电有实用价值。20万次循环无退化可靠性对工商业储能系统的...

Xin Felix Chen · Chi K. Tse · C. Q. Jiang · Qianhong Chen 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年9月

为降低电源线缆断连风险，采用无线轮毂电机驱动系统。本文提出一种串/容并（S/CP）补偿拓扑，虽结构类似串/串并（S/SP），但设计思想更利于提升电压增益灵活性。设计中首次引入软开关考量，基于推导的软开关边界可快速确定设计点，并引入虚拟参数消除端接效应对软开关的影响。结合电机负载对母线电压波动的高容忍性，提出优化设计方法，可在宽负载与错位范围内实现软开关、满足电压需求并保持高效率。实验搭建600 W样机，最高效率达96.81%，验证了理论分析的正确性。

解读: 该软开关无线电能传输技术对阳光电源新能源汽车产品线具有重要应用价值。文章提出的S/CP补偿拓扑及软开关设计方法可直接应用于电动汽车无线充电系统和轮毂电机驱动方案。其核心创新点：1）基于软开关边界的快速设计方法可优化阳光电源车载OBC和无线充电桩的功率变换效率，96.81%的系统效率与公司高效率目标一...

Mingshun Zhang · Xianyong Xiao · Zixuan Zheng · Yunzhu Chen 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年9月

直流微电网被视为集成油气田系统中可再生能源、储能装置及多电压/电流水准敏感负荷的有前景架构。然而，随着可再生能源与电力电子设备渗透率上升，电压暂降/骤升及各类暂态与故障下的大电流问题亟待解决。本文提出一种新型多端口限流型互联动态电压恢复器（MCL-IDVR），采用共用单电池储能单元与N+1端口改进型全桥有源变换器拓扑，实现多回路协同补偿。该装置多个输出端口可串联接入不同电压/电流等级的直流线路，兼具电压波动补偿与可定制能量反馈式故障限流功能。通过MW级油田微电网仿真与kW级实验验证，结果表明该装...

解读: 该多端口限流型互联动态电压恢复器技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。其N+1端口拓扑与单电池储能单元的协同补偿方案，可直接应用于阳光电源多电压等级直流微电网场景，提升储能系统在油气田、工业园区等复杂负荷环境下的电能质量管理能力。该技术的能量反馈式故障限...

Liuyu Tu · Lin Liang · Ziyang Zhang · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年9月

针对柔性直流换流阀可靠性评估中压接型IGBT(PP IGBT)在线结温估计的重要性,以及传统热网络模型因双向传热特性难以估计PP IGBT结温的问题,提出基于多热流路径热网络模型的在线结温估计方法。基于瞬态双界面法(TDIM)测量双面结壳热阻。通过分析双面热阻物理意义,基于两侧热流比推导单面热阻。考虑水冷系统热阻建立三个水冷散热器夹两个IGBT模块的热网络模型。分析PP IGBT模块双向传热特性和热耦合效应提出结温估计方法。半桥逆变器实验验证了在线结温估计方法的可行性和精度,绝对误差在2.1°C...

解读: 该压接型IGBT在线结温估计技术对阳光电源高压大功率变流器可靠性管理有重要应用价值。多热流路径热网络模型可应用于ST储能变流器和柔性直流产品的IGBT热管理,提高结温估计精度。双向传热特性和热耦合效应分析对阳光电源功率模块设计和寿命预测有指导意义。2.1°C绝对误差的高精度估计对PowerTitan...

Yifei Zheng · Haoran Wang · Boyu Li · Weimin Yuan 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年9月

本文提出了一种提升单片氮化镓（GaN）半桥功率集成电路在高速开关瞬态电应力下可靠性的方法。通过片上地线分离设计抑制地弹，避免输入级击穿和误触发；采用双共栅差分对结构的鲁棒电平转换器，有效阻断dVSW/dt噪声传播，同时支持负VSW工作并保持低传输延迟；可调驱动强度的栅极驱动电路抑制振铃与过冲，且不引入寄生元件。基于1 μm硅基GaN工艺实现的100 V单片集成芯片实验验证了其对130 V/ns dVSW/dt的免疫能力、低于10.4 ns的延迟，以及-15 V负压耐受性和输出强度可调性。

解读: 该单片GaN功率IC技术对阳光电源ST系列储能变流器和SG光伏逆变器的功率密度提升具有重要价值。其130V/ns的dVSW/dt噪声免疫性和10.4ns超低延迟可直接应用于PowerTitan大型储能系统的高频开关电路，提升系统动态响应速度。双共栅差分对电平转换器的-15V负压耐受设计，可增强阳光电...

Benedikt Kohlhepp · Daniel Breidenstein · Niklas Stöcklein · Thomas Dürbaum 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年9月

由于低导通电阻和快速开关特性，GaN-HEMT在高效功率变换器中具有广阔前景。然而，半导体结构中的电荷捕获效应会导致器件参数退化，除导通电阻恶化外，还引发阈值电压漂移，进而影响开关行为、增加损耗，并可能导致米勒自开启。数据手册通常未提供该效应的详细信息，设计者需自行测量。温度、漏极与栅极偏置及开关条件等多种因素影响电荷捕获，其时间常数从微秒至小时量级不等。为此，本文基于常规电力电子实验室设备，提出一种低成本、贴近实际应用工况的阈值电压测试方案。器件工作于硬开关或软开关模式，通过短时中断运行进行阈...

解读: 该GaN-HEMT阈值电压漂移测试技术对阳光电源功率器件应用具有重要价值。研究揭示硬开关下阈值电压漂移达1V（初始1.1V），直接影响ST储能变流器和SG光伏逆变器的开关损耗与可靠性。测试方法可应用于：1）ST系列储能PCS的GaN器件选型与驱动参数优化，避免米勒自开启风险；2）1500V光伏系统中...

Fengtao Yang · Laili Wang · Zizhen Cheng · Mengyu Zhu 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月

功率器件的高温能力是提升变换器功率密度的有效途径之一。热失控是线性模式下硅基MOSFET高温运行中的常见问题，但在碳化硅（SiC）器件中的表现尚不明确。本文首次系统研究了SiC功率MOSFET在25°C至375°C结温范围内线性模式下的电热相互作用机制，建立了理论模型，并通过半导体物理仿真与实验验证了其有效性。同时分析了封装参数对高温转换性能的影响，提出一种热敏感度控制方法，有望实现高灵敏度结温检测，为高温及超高温SiC应用提供理论依据与设计指导。

解读: 该SiC MOSFET高温电热相互作用机制研究对阳光电源功率器件应用具有重要价值。在ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器中，SiC器件的高温运行能力直接影响系统功率密度和可靠性。研究提出的25-375°C全温域理论模型和热敏感度控制方法，可指导阳光电源优化功率模块设计，避免线性模式下的热失控风险。...

Neha Nain · Yining Zhang · Stefan Walser · Johann W. Kolar 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月

并网变频驱动系统通常采用电压源型或电流源型交流-交流变换器。本文在相同系统规格和芯片面积条件下，对比了基于600V氮化镓单片双向晶体管的电压源型（VSC）与电流源型（CSC）变换器。两者功率密度分别为1.7 kW/dm³和1.8 kW/dm³，额定效率均达97%。CSC在部分负载下效率更高，加权效率达96.6%，优于VSC的95.7%。电磁干扰预合规测试表明，二者均满足传导EMI限值，且CSC的电机侧滤波器在使用非屏蔽电缆时仍具良好辐射抑制效果。

解读: 该GaN单片双向晶体管对比研究对阳光电源多条产品线具有重要价值。CSC拓扑在部分负载下96.6%的加权效率优于VSC，可直接应用于ST系列储能变流器的双向AC-DC变换级，提升储能系统全工况效率。其优异的EMI特性和非屏蔽电缆兼容性，可简化SG系列光伏逆变器的滤波设计，降低系统成本。GaN器件的高功...

A. Fatemimoghadam · I. Amezyane · C. Viana · L.V. Iyer 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月

本文提出一种基于阻抗角补偿（IAC）的电压源逆变器电流控制策略，通过实时引入接口阻抗角进行坐标变换，归一化系统传递函数，有效提升动态性能并抑制变接口阻抗下的交轴耦合。该方法无需复杂补偿结构，仅需常规PI控制器即可实现高精度电流调节。实验表明，在±40%阻抗变化下，超调量低于0.1%，调节时间稳定在17–19 ms，暂态响应与解耦性能优于现有方法。该策略计算简单、适应性强，适用于单相并网逆变器及高速电机驱动，已通过仿真与实验验证。

解读: 该实时阻抗角补偿解耦控制技术对阳光电源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。在弱电网并网场景下，电网阻抗波动±40%时，该方法仅用常规PI控制器即可实现超调<0.1%、调节时间17-19ms的高精度电流响应，显著优于现有复杂补偿方案。可直接应用于PowerTitan大型储能系统的G...

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...

Tao Yang · Jin Wang · Yilmaz Sozer · Fernando Briz · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月

为响应COP26峰会强调的2050全球净零排放紧迫呼吁，交通运输行业正经历快速转型。汽车工业在电气化方面取得显著进展，航空业现正加强对可持续推进技术的关注。电力推进是这一转型的关键推动因素，与传统燃气涡轮发动机相比可显著降低温室气体排放、噪音水平并提高运行效率。电力电子和驱动系统构成电力推进的技术支柱，在实现电气化飞机所需的性能、安全性和可靠性方面发挥核心作用。该特刊从46篇投稿中精选20篇高质量同行评审文章，涵盖能源管理、保护与可靠性、系统稳定性、功率变换器创新和热管理解决方案等主题。

解读: 该航空电气化特刊对阳光电源拓展高功率密度电力电子应用有重要参考价值。特刊涵盖的500kW谐振开关电容变换器、1600V电动卡车和电动飞机动力总成应用与阳光电源在大功率储能变流器和电动汽车领域的技术发展方向一致。GaN基逆变器模块的高功率密度设计、热管散热管理系统和1MVA三电平ANPC逆变器热解决方...

Srushti Sengarap · Debaprasad Kastha · Prabodh Bajpai · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月

多电平多端口DC-DC变换器相较于传统两电平结构具有更强的耐压能力、更高的升压比和更多的控制自由度，适用于储能设备接入直流微网。本文提出一种带辅助电感的电流型三电平三有源桥变换器，采用分裂绕组高频变压器，并建立了详细的变压器模型，分析了其相对于传统变压器的优势。基于端口电压的傅里叶级数分析了全范围占空比与移相角下的功率流动特性，研究了占空比、移相角对功率传输及零电压开关的影响。实验样机在1.6 kW、100 kHz下实现90 V至650 V电压转换，正向效率达96.8%，较传统VF-TAB结构提...

解读: 该分裂绕组电流型三电平多端口变换器技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。其90V至650V宽范围电压转换能力可直接应用于电池储能系统的双向DC-DC接口，实现低压电池组与高压直流母线的高效连接。三电平拓扑与阳光电源现有三电平技术路线一致，96.8%的高效...

Ronglong Wang · Fan Xie · Bo Zhang · Dongyuan Qiu 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月

级联DC-DC变换器与DC-AC逆变器系统（CDCACS）广泛应用于可再生能源并网系统，其稳定性是系统可靠运行的基础。现有阻抗或平均模型难以分析倍周期分岔等复杂非线性行为，而离散时间映射（DTM）模型虽可实现，但难以适用于不同开关频率的级联系统且建模复杂。此外，CDCACS状态方程时变且无传统平衡点，无法直接应用Lyapunov间接法分析稳定性。为此，本文提出基于分相角分析（PAA）的逆变器离散时间映射模型（ACDTM），将时变系统转化为时不变系统，显著降低建模复杂度，并能准确预测系统倍周期分岔...

解读: 该分相角离散时间映射建模方法对阳光电源SG系列光伏逆变器和ST储能变流器的稳定性设计具有重要价值。针对两级拓扑（Boost+逆变器）系统，该方法可精确预测倍周期分岔等非线性失稳现象，突破传统阻抗分析局限。可直接应用于：1）SG250HX等大功率组串逆变器的DC-DC与逆变级联控制参数优化；2）Pow...

Xiaoqin Wang · Johan Raman · Jos Knockaert · Pieter Rombouts · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月

提出一种频率自适应差模DM有源滤波器，用于缓解开关电力电子在交流侧产生的10kHz至80kHz频率范围内的超谐波SH。该有源滤波器不需要任何关于低压电网主要污染源的先验知识，而是能够自动识别覆盖频率范围内的主导SH并从中推断出主导开关频率fsw。滤波器的陷波功能随后调谐至fsw以最大限度去除检测到的主导SH频段。仅去除调谐频率约2.3kHz范围内的SH，最小化对同一线路上窄带电力线通信NB-PLC信号的影响。证明滤波器可扩展额外的受控陷波功能以额外去除聚集在mfsw周围的SH（m>1）。运行期间...

解读: 该超谐波自适应有源滤波器研究对阳光电源电能质量管理有重要参考价值。10kHz-80kHz频率范围覆盖了阳光ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的典型开关频率及其倍频成分。频率自适应无需先验知识自动识别主导SH的智能化特点可应用于阳光iSolarCloud平台的电能质量监测和治理功能。最小化对NB-...

Koosha Choobdari Omran · Reza Beiranvand · Pourya Shamsi · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月

提出一种结合耦合电感CI和倍压器VM技术的新型非隔离DC-DC变换器。CI的漏感能量被有效回收，所有开关和二极管实现软开关条件。CI漏感与VM电容间的谐振提供软开关条件，无需独立谐振槽。VM级不仅降低半导体元件电压应力，还允许使用低压额定器件，从而降低导通损耗、成本并提高效率。通过适当调节开关占空比、CI匝比和VM级数可实现高电压增益，提供三个设计自由度。详细介绍了工作原理、稳态分析、元件应力、设计指南和性能比较。在最坏情况条件下实施并测试了输入电压范围40-50V、输出电压1kV、200kHz...

解读: 该高升压软开关变换器研究对阳光电源DC-DC变换器技术创新有重要参考价值。耦合电感回收漏感能量和无需独立谐振槽实现软开关的设计可应用于阳光PowerTitan储能系统的双向DC-DC模块，提高效率和降低成本。三个设计自由度（占空比、匝比、VM级数）提供的灵活性符合阳光ST系列储能变流器和SG系列光伏...

Kaijun Wen · Lin Liang · Ziyang Zhang · Zhiyuan Zhang 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月

基于雪崩双极结晶体管(ABJT)的马克思组电路(MBC)通常应用于超宽带辐射系统脉冲源。传统MBC因电容储能系统存在脉冲幅值-脉冲重复频率相互限制。提出由触发加速MBC和功率合成器组成的改进多路功率合成拓扑(MPST)。通过提高触发dV/dt有效改善ABJT时基稳定性。进一步分析改进TA-MPST的脉冲合成特性和优势,验证高幅值、窄脉宽和高PRF。由四个1x15级TA-MBC组成的TA-MPST实现4.92kV脉冲幅值、1.06ns上升时间和200kHz PRF。

解读: 该高电压高频脉冲发生器技术对阳光电源特种电源和脉冲功率应用有创新启发。触发加速多路合成拓扑可应用于储能系统的快速响应和脉冲输出场景,提高动态性能。该技术对阳光电源拓展电磁脉冲和特种工业应用领域的高压脉冲电源解决方案有参考价值。ABJT时基稳定性改善方法对功率器件驱动和触发电路设计有借鉴意义,可提升系...

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...

Nitish Jolly · Ayan Mallik · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月

在航空航天与工业应用中，基于SiC MOSFET的H桥衍生变换器常因器件间阈值电压（V_TH）差异导致动态电流分配不均，引发热应力增加与效率下降。本文提出一种针对模块化非反相升降压（NIBB）变换器中并联SiC MOSFET的瞬态电流均衡优化方法。通过建立包含V_TH失配与寄生参数的栅源电压（V_GS）动态多变量模型，设计了在开通与关断路径上的优化RC滤波网络，以同步不同阈值电压器件的开关行为。LTspice仿真表明瞬态电流失配降低42...

解读: 该RC延迟优化技术对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列大功率光伏逆变器的SiC并联设计具有直接应用价值。当前PowerTitan等大型储能系统广泛采用SiC MOSFET并联以提升功率等级，但阈值电压失配导致的动态电流不均衡会降低系统可靠性。该研究提出的栅极RC滤波网络优化方法可直接应用于阳光电源...