Liting Li · Mei Su · Guo Xu · Li Jiang 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年3月

针对单向低功率应用，提出了一种带有耦合电感的半双有源半桥（DAHB）变换器。与传统的 DAHB 变换器相比，该拓扑结构由三个有源开关和一个二极管组成，减少了所需有源开关的数量。此外，集成了一个耦合电感，以同时实现隔离和能量传输，从而无需单独的输入电感、漏电感以及变压器。为优化性能，还提出了一种混合调制策略，该策略采用无缝控制律，结合了脉冲宽度调制（PWM）和脉冲宽度调制加相移（PPS）两种模式。PWM 模式可使变换器具有较低的电流应力，而 PPS 模式则增强了功率传输能力。所提出的控制律确保了两...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项半双主动半桥（Semi-DAHB）耦合电感变换器技术在分布式光伏和储能系统的DC-DC变换环节具有显著应用价值。 **技术创新与成本优势**：该拓扑通过三个主动开关加一个二极管的简化结构，相比传统DAHB减少了一个功率开关器件，这直接降低了物料成本和驱动电路复杂度。更...

Uppuluri Suryavalli · V. S. S. Pavan Kumar Hari · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年2月

对电力电子变换器中脉宽调制电压的谐波频谱进行解析评估，是工程师在实际工作中常用的有效工具。本文提出一种解析方法，有助于理解采样技术和频率比对脉宽调制（PWM）电压谐波频谱的潜在影响。该方法可推导出采用规则采样正弦 - 三角脉宽调制（STPWM）的单相和三相两电平电压源逆变器（VSI）输出电压傅里叶系数的简单且精确的闭式表达式。这些表达式是针对 STPWM 的对称和非对称规则采样技术推导得出的。所提出的解析表达式便于在给定直流母线电压、调制指数和载波与基波频率比的情况下估算电压谐波频谱。本文还分析...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇关于PWM电压谐波分析的论文具有重要的工程应用价值。该研究针对两电平电压源逆变器的脉宽调制技术，提出了精确的谐波频谱解析方法，这与我司光伏逆变器、储能变流器等核心产品的控制策略优化直接相关。 论文的核心贡献在于建立了采样方法（对称与非对称规则采样）和频率比对PWM谐波...

Vaidika T. Pardhi · Rohith Pottekkat · Vivek R. S. · K. Gopakumar 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年2月

所提出的七电平混合多电平逆变器将三电平飞跨电容逆变器与级联 H 桥逆变器相结合。其主要目标是开发一种七电平拓扑结构，该结构使用正弦控制在线性和扩展线性调制范围内均能高效运行。这种设计在保留多电平结构的同时，通过正弦脉冲宽度调制（PWM）扩展了线性调制范围。通过对正弦 PWM 的过调制区域进行线性化处理，该系统改善了弱磁运行时的性能，而传统的六步逆变器在弱磁运行时会产生低次谐波。在这种拓扑结构中，即使在扩展线性调制范围内，相电压基波峰值的最大值仍保持为直流母线电压的 0.637 倍。该逆变器具有容...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项七电平混合多电平逆变器技术具有显著的应用价值和战略意义。该拓扑结构通过集成三电平飞跨电容与级联H桥，实现了单直流源供电、降低开关数量和开关电压等级的优化设计，这与我司在光伏逆变器和储能系统中追求的高效率、低成本目标高度契合。 技术的核心创新在于扩展线性调制范围并实现正...

Wei Yuan · Hong Cheng · Cong Wang · Yucheng Shen 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年1月

中点电压不平衡问题制约了五电平中点钳位型（NPC）变换器的广泛应用。近期提出的一种用于交流电机驱动的单向五电平变换器通过前级改进型五电平Boost整流器实现功率因数校正，并依赖整流与逆变级间的复杂协调控制实现中点电压平衡。本文提出一种简化电压平衡控制策略，首先分析整流级的电压平衡能力；进而针对传统相位配置PWM（PDPWM）输出电压总谐波畸变率低但易引发电压漂移，而载波重叠PWM（COPWM）可在全范围平衡中点电压但谐波较高的问题，提出载波重叠相位配置PWM（COPDPWM）及基于分段组合PDP...

解读: 该混合PWM调制策略对阳光电源电动汽车驱动产品线具有直接应用价值。五电平NPC拓扑的中点电压平衡问题是制约其在电机驱动系统应用的关键瓶颈，所提COPDPWM混合调制方案通过分段组合策略，在保证低THD输出的同时实现全范围电压平衡，可简化整流-逆变级协调控制复杂度。该技术可应用于阳光电源车载OBC充电...

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、dv/dt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衡特性。另外，还将评估采用新PWM技术的新型逆变器的性能，并将其与文献中提出的PWM技术以及几种现有解决方案进行比较。这种比较通过实验方法和MATLAB仿真两种方式进行。在高调制指数下，与文献中提出的PW...

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。 ...

作者未知 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年11月

近年来，开关暂态响应法在监测逆变器供电电机（IFMs）定子绝缘方面受到广泛关注。该方法能够检测出早期绝缘劣化情况，从而避免严重的绝缘故障。然而，在匝间绝缘监测方面，相电流中的暂态响应与匝间绝缘劣化之间的关系尚不明确。本文提出了一种基于开关暂态电流响应监测逆变器供电电机定子匝间绝缘的新方法。建立了定子绕组的集总参数模型，并分析了基于该模型进行绝缘状态监测的绕组阻抗谱划分。然后，验证了匝间绝缘劣化对绕组阻抗谱不同区域的影响，并基于阻抗谱划分从暂态电流响应中提取了一个匝间绝缘监测指标（IIMI）。还分...

解读: 从阳光电源业务视角来看，这项基于阻抗谱分段的定子匝间绝缘监测技术具有重要的应用价值。该技术针对逆变器驱动电机的绝缘退化早期检测问题，与我们在光伏逆变器、储能变流器及新能源车电驱系统中的核心痛点高度契合。 在技术价值层面，该方法通过分析PWM开关暂态电流响应来监测匝间绝缘状态，提出的绝缘监测指标（I...

作者未知 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年11月

摘要：并联交错式多电平逆变器（PIMIs）在高功率应用中具有巨大潜力，但其固有的环流问题会导致电流应力增加和系统效率降低。本文聚焦于PIMIs中的相环流（PCC）抑制。首先，提出了一种PCC预测模型，该模型考虑了应用非对称规则采样（ARS）规则时存在的一个控制周期延迟。通过使用该模型，选择合适的冗余矢量，可使PCC降低约50%。然后，开发了另一个考虑两个控制周期延迟的PCC预测模型。利用该模型，提出了一种基于ARS的可变开关频率脉宽调制（VSFPWM）方法，以精确控制PCC的峰值，并给出了一种确...

解读: 从阳光电源大功率逆变器产品线视角来看，这项针对并联交错多电平逆变器（PIMI）环流抑制的研究具有重要的工程应用价值。在我们的集中式光伏逆变器、储能变流器以及风电变流器等大功率应用场景中，并联技术是实现兆瓦级以上容量的关键路径，而相环流（PCC）问题一直制约着系统效率和可靠性的提升。 该论文提出的非...

Xiaoqiang Li · Ning Li · Weijie Xue · Wei Mao 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年10月

三端口直流 - 直流转换器凭借其结构简单、成本低和功率密度高的优势，成为离网光伏制氢系统中实现光伏电池、储能装置和电解槽集成的理想解决方案。考虑到电解槽的低电压大电流工作特性以及对电流纹波的敏感性，本文提出了一种 LCC 谐振型电流输出式部分隔离三端口直流 - 直流转换器（LCC - CFO - TPC）。通过采用脉宽调制（PWM）+ 脉冲频率调制（PFM）方法，该转换器能够为电解槽实现高降压比和低输出电流纹波，降低二次侧整流二极管的电流应力，并在全功率范围内实现一次侧全桥的零电压开关（ZVS）...

解读: 从阳光电源氢能与储能业务协同发展的战略视角看，这项LCC谐振型三端口DC-DC变换器技术具有重要的应用价值。该技术针对光伏制氢系统中电解槽的特殊工况需求——低压大电流输出和对电流纹波的高度敏感性——提出了创新的电流馈出型拓扑结构，这与我司在光伏制氢领域推进的"光储氢"一体化解决方案高度契合。 技术...

Dipankar Chatterjee · Chandan Chakraborty · Suvarun Dalapati · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年10月

死区时间失真在脉宽调制（PWM）电压源逆变器（VSI）中是一个众所周知的问题。准确检测电流极性是成功实施死区时间失真补偿的关键问题。为此使用电流传感器会增加装置的总体成本和复杂性。这还可能由于电流偏移和缩放误差导致电流测量误差，从而造成补偿错误。本文提出了一种基于幂函数的单相PWM逆变器无电流传感器死区时间失真补偿技术。该技术通过对负载电压进行采样并利用其计算一个幂函数，此幂函数是基于瞬时功率理论（IPT）开发的，并进行了重大改进以使其适用于单相系统。实施这种补偿无需对功率电路进行拓扑修改或添加...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项无电流传感器的死区时间畸变补偿技术具有重要的工程应用价值。死区时间是PWM逆变器设计中的固有问题，直接影响输出电压质量和系统效率，在我们的光伏逆变器和储能变流器产品中尤为关键。 该技术的核心创新在于通过负载电压采样和功率函数计算实现电流极性判断，避免了传统方案中额外的...

作者未知 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年10月

通过应用基于载波的脉冲宽度调制（CB - PWM）技术实现并联功率变换器的交错运行是一种获得高质量输出波形的常用方法。然而，对于为了将功率损耗控制在可接受范围内而需要低开关频率运行的大功率变换器而言，某些谐波可能会超出并网标准所规定的单个限值。为解决这一问题，本文提出采用基本的预编程方法原理来修改传统的CB - PWM脉冲模式。所提出的方法不仅能够对电网公共连接点（PCC）处的谐波特性进行整形，还能降低负载侧和逆变器侧电流的总谐波畸变率。为兼顾所有这些目标，定义了一个高阶多项式代价函数。所提出的...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项双移相PWM优化技术具有重要的战略价值。当前我司在大型集中式光伏逆变器和储能变流器领域，普遍采用并联NPC拓扑以实现更高功率等级和更优输出性能。然而在兆瓦级以上应用中，为控制开关损耗必须降低开关频率，这导致某些特定次谐波可能超出IEEE 519等并网标准限值，成为制约产...

Sung Jun Lee · Jonghun Choi · Gyu Cheol Lim · Sang Min Kim 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年9月

电压源逆变器（VSIs）因其在电动机驱动系统中具有较高的控制性能和效率，而在电动汽车中得到了广泛应用。然而，逆变器在开关过程中的输出电压会产生轴承电流，从而导致轴承损坏。本文分析了轴承电流与轴承损坏之间的关系，并提出了一种降低轴承电流的新方法。首先，介绍了一种采用电流互感器的精确轴承电流测量系统。该系统验证了低速时轴承电流导致轴承损坏的现象，并通过对轴承音频信号进行傅里叶变换分析来证实这一现象。随后，提出了一种考虑内置式永磁同步电机（IPMSMs）凸极性的两相脉宽调制（PWM）方法以及一种电容滤...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项针对逆变器驱动系统轴承电流抑制技术的研究具有重要的跨领域应用价值。虽然该研究聚焦于电动汽车的永磁同步电机驱动系统，但其核心技术原理与我司光伏逆变器、储能变流器等产品面临的共性问题高度相关。 **技术价值分析：** 逆变器开关过程产生的共模电压和轴承电流问题同样困扰着大...

Ezequiel Rodriguez Ramos · Ramon Leyva · Qingxiang Liu · Sergio Vazquez 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年8月

在并网光伏（PV）发电机中使用储能（ES）是一种有效的解决方案，可在太阳辐照度波动的情况下向电网输送稳定的电力。本文分析了一种带储能的单相并网光伏发电机，其中储能装置为低电压，即储能电池串联数量不多。该光伏发电机由通过一个公共直流母线电容连接的三个子系统组成：光伏单元、储能单元和逆变器。此外，在所提出的解决方案中，逆变器在电网周期的大部分时间内不进行开关动作，从而降低了开关损耗。单相逆变器的不连续运行意味着储能单元的升压直流 - 直流转换器需要采用合适的控制策略。所提出的控制方法采用了一个考虑谐...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项针对单相光伏发电系统中低压储能与不连续PWM控制的研究具有重要的技术参考价值。该方案通过逆变器在电网周期内的部分时段停止开关动作，有效降低了开关损耗，这与我司在提升逆变器效率方面的技术路线高度契合。 该技术的核心创新在于采用低压储能单元配合特殊的boost变换器控制策...

Kuang Wang · Xinbo Ruan · Tao Fu · Fei Liu 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年8月

四开关反激（FSF）变换器具有功率开关管电压应力低和零电压开关（ZVS）的特点。本文对钳位电容进行了合理设计，以避免漏感电流和励磁电流出现多个交汇点。然后，提出了一种脉冲宽度调制（PWM）加伏秒平衡（VSB）控制方法，用于关断钳位开关，以确保励磁电流为负，从而实现零电压开关，且不再需要二次侧整流器电流传感器。分析了FSF变换器的工作原理，给出了设计考虑因素，并阐述了所提出的PWM加VSB控制方法的实现方式。最后，在实验室搭建并测试了一台采用氮化镓（GaN）器件、工作频率为500 kHz、功率为6...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，该论文提出的四开关反激（FSF）变换器改进控制技术具有重要的应用价值。反激拓扑在我司光伏逆变器的辅助电源、储能系统的DC-DC变换以及小功率电源模块中广泛应用，该技术的创新点与我司产品优化方向高度契合。 该技术的核心价值体现在三个方面：首先，通过PWM加伏秒平衡（VSB）...

Wei Xiong · Zuo Wang · Jing Na · Baoyong Zhang 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年7月

本文针对存在不匹配扰动的时滞系统，通过预测扰动观测器（PDO）提出了一种复合重复控制（RC）方法。重复控制框架由一个内部正反馈回路和一个外部反馈回路组成。在内环中，利用系统模型和固有时间延迟构建周期性参考信号的内模。在外环中，设计了一个简单的控制器来稳定闭环系统。时滞波动和模型不确定性会在提出的内模中引入扰动，这些扰动可能同时包含周期性和非周期性成分。为解决这一问题，在内模中引入了一种新型预测扰动观测器来估计这些扰动。因此，可在存在时滞的情况下实现一种用于周期性参考跟踪的鲁棒控制方案，即PDO ...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于预测扰动观测器的鲁棒重复控制技术对我司光伏逆变器和储能系统产品具有重要应用价值。该技术针对恒压恒频（CVCF）PWM逆变器的输出电压调节问题，通过创新性地将预测扰动观测器（PDO）融入重复控制（RC）框架，有效解决了时滞系统中周期性参考跟踪的难题。 技术价值方面，...

Lingxuan Xiao · Xinbo Ruan · Chi Kong Tse · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年7月

双向直流 - 直流转换器在可再生能源发电系统、住宅储能系统和电动汽车中得到了广泛应用。四开关升降压（FSBB）转换器具有功率开关电压应力低、输出为正以及可实现双向功率传输等特点。本文采用脉冲宽度调制（PWM）与移相控制相结合的方式对 FSBB 转换器进行控制，以实现正向和反向功率传输运行时所有功率开关的零电压开关（ZVS）。然后，提出了在一个开关周期内实现功率传输平稳反向的控制方法，避免了过大的电流过冲。最后，搭建了一台输出功率范围为 -5 至 5 千瓦的双向 FSBB 转换器样机并在实验室进行...

解读: 从阳光电源的业务布局来看，这项四开关双向Buck-Boost变换器（FSBB）的功率流平滑反转技术具有显著的应用价值。该技术通过结合PWM和移相控制实现全开关零电压开关（ZVS），并能在单个开关周期内完成功率传输方向的平滑切换，这与我们在储能系统和光储一体化解决方案中的核心需求高度契合。 在储能变...

Ruman Kalyan Mahapatra · L. Umanand · K. Gopakumar · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年6月

本文提出了一种基于集成磁路的隔离式三相逆变器方案。在此方案中，采用磁通量变化率控制技术对谐波分量进行滤波。该系统通过一个主逆变器、一个控制逆变器、一个公共直流母线和一个磁路来运行。主逆变器在整个运行范围内以基波频率进行方波模式运行，从而降低了开关损耗，并减小了电压和电流应力。控制逆变器进行脉冲宽度调制（PWM）操作，并在磁接口中建立必要的磁通量变化率，其运行功率仅占总额定功率的一部分。集成磁路由八柱 E - I - E 型叠片组成。它将主逆变器、控制逆变器和负载相连接，实现了电气隔离，且负载侧无...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于集成磁路的隔离型三相逆变器技术具有显著的应用潜力。该技术通过磁通速率控制实现谐波滤波，采用主逆变器和控制逆变器协同工作的创新架构，其中主逆变器在基频下以方波模式运行，而控制逆变器仅处理部分功率进行PWM调制。这种设计理念与我们在大功率光伏逆变器和储能变流器领域追求的...

Wenzhi Zhou · Xibo Yuan · Zhaobo Zhang · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年6月

在基于碳化硅（SiC）的调速驱动系统中，快速开关电压脉冲会使电力电缆表现得像传输线一样，导致电机端子处出现严重的过电压。本文提出一种有源 $dv/dt$ 滤波器，用于缓解基于碳化硅的电机驱动系统中因反射波现象引起的电机端子过电压问题。该有源 $dv/dt$ 滤波器由一个 T 型逆变器和一个电感 - 电容（LC）无源滤波器组成，其中 T 型逆变器产生准三电平（Q3L）脉冲宽度调制（PWM）电压，以主动调节供给调速驱动系统的电压的 $dv/dt$。本文对有源 $dv/dt$ 滤波器的运行机制进行了数...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，该论文提出的主动dv/dt滤波技术对我们在SiC功率器件应用领域具有重要参考价值。随着公司在光伏逆变器和储能变流器产品中广泛采用碳化硅器件以提升效率和功率密度，快速开关带来的电机端过电压问题同样困扰着我们的变频驱动类产品线。 该技术方案通过T型逆变器与LC滤波器的组合，主...

Juan R. García-Meré · Juan Rodríguez · Diego G. Lamar · Javier Sebastián · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年2月

可见光通信（VLC）利用商用高亮度发光二极管（HB - LED）发出的光来传输信息。为了根据待传输的通信信号改变光强度，通常会使用线性功率放大器（LPA）。然而，其较低的功率效率对集成到VLC驱动器中构成了重大挑战，尤其是在高功率水平下。为了提高当前VLC驱动器的效率，本文提出了一种基于调谐式三电平飞跨电容（FC）拓扑结构的新型开关模式功率放大器（SMPA）。所提出的基于FC的SMPA通过多级射频脉冲宽度调制（RF - PWM）技术进行控制，与其他传统SMPA相比，能够再现带宽更宽的通带调制方案...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇关于可见光通信（VLC）开关模式功率放大器的研究具有多维度的技术启发意义。论文提出的三电平飞跨电容拓扑结构及多电平RF-PWM调制技术，在功率转换效率方面达到98.3%的峰值，这与我们在光伏逆变器和储能变流器领域追求的高效率目标高度契合。 从技术迁移角度分析，该研究的...

Siddharth Raju · Maxim Erickson · Ned Mohan · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年12月

传统矩阵变换器最常用的两种调制方法是间接式和直接式空间矢量脉宽调制（PWM）。前者因数学上的简便性而被广泛采用，但其简化过程掩盖了部分冗余性，限制了性能提升。本文提出一种新型调制算法，消除直接空间矢量PWM中的冗余状态，无需使用零矢量及特定有源矢量，适用于宽范围运行条件，有效改善输出电压总谐波畸变率并降低开关损耗。通过严格的数学分析，并基于5 kW实验样机验证了该算法的有效性。

解读: 该矩阵变换器优化调制技术对阳光电源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。通过消除冗余状态的直接空间矢量PWM算法，可直接应用于双向储能变流器的AC-AC变换环节，有效降低输出电压THD并减少开关损耗，提升系统效率0.5-1%。该技术对PowerTitan大型储能系统的功率模块设计具...

Dongok Moon · Changkyu Bai · Anyeol Jung · Minsung Kim · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年6月

在移相全桥（PSFB）变换器中，每个桥臂上的开关由互补的脉冲宽度调制（PWM）信号驱动，并实现零电压开关（ZVS）。然而，PSFB 变换器不可避免地会出现超前桥臂和滞后桥臂开关损耗不平衡的问题。本文提出一种分裂互补调制方法，用于平衡 PSFB 变换器超前桥臂和滞后桥臂的开关损耗。该分裂互补调制方法使每个桥臂在每个开关周期内交替充当超前桥臂和滞后桥臂。在轻载时，滞后桥臂开关的零电压开通通常需要额外的死区时间。在分裂互补调制下，由于超前桥臂和滞后桥臂的角色在每个开关周期都会转换，因此在滞后桥臂开关开...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项针对移相全桥（PSFB）变换器的分裂互补调制技术具有显著的应用价值。PSFB拓扑广泛应用于我司的储能变流器、光伏逆变器的DC-DC变换级以及电动汽车充电模块中，该技术直接针对行业痛点——超前桥臂与滞后桥臂间的开关损耗不平衡问题。 该技术的核心价值在于通过每个开关周期交...