找到 48 条结果 · IEEE Transactions on Power Electronics
一种用于低温高温超导磁体电源的新型氮化镓T型三开关桥臂
A New GaN T-Type Three-Switch Bridge-Leg for Cryogenic HTS Magnet Power Supplies
Mücahid Akbas · Daifei Zhang · Elias Bürgisser · Johann W. Kolar 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年7月
用于为高温超导磁体供电的低温降压直流 - 直流转换器以约 1V 的低直流输入电压工作，并提供高输出/磁体电流。所提出的三开关 T 型（3STT）桥臂利用标准氮化镓（GaN）晶体管的（有限）反向阻断能力，实现与传统全桥（FB）拓扑相同的功能（双极输出电压）。有利的是，3STT 仅在负载电流路径中设置单个晶体管（而 FB 为两个），可将传导损耗至少降低 50%。一个工作在 77K（浸没在液氮中）的 25A 3STT 相模块演示器的损耗测量结果验证了这一概念。
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项针对低温高温超导磁体电源的GaN T型三开关桥臂技术，虽然应用场景较为专业化，但其核心技术理念对我们在光伏逆变器和储能系统领域具有重要的借鉴价值。 该技术的核心创新在于利用GaN器件的反向阻断特性，将传统全桥拓扑的四开关结构简化为三开关T型结构，在保持双极性输出能力的...
一种三相协同控制的Buck-Boost电流直流环节电动汽车充电器
A Three-Phase Synergetically Controlled Buck–Boost Current DC-Link EV Charger
Daifei Zhang · Jonas Huber · Johann W. Kolar · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年12月
随着电动汽车普及，市场对高效、紧凑型充电模块需求激增。为兼容200-1000V宽电压范围，本文提出一种基于电流直流环节的Buck-Boost拓扑充电器，通过协同控制实现高效的电压调节与功率转换，提升了充电系统的功率密度与灵活性。
解读: 该研究提出的电流直流环节Buck-Boost拓扑，能有效解决高压快充场景下的宽电压范围兼容性问题，与阳光电源电动汽车充电桩业务高度契合。该技术有助于提升充电模块的功率密度，降低散热成本，优化整机体积。建议研发团队关注其协同控制策略，以提升阳光电源充电桩在复杂电网环境下的动态响应能力和转换效率，进一步...
测量电路不对称性对三相共模/差模传导EMI分离影响的分析
Analysis of the Influence of Measurement Circuit Asymmetries on Three-Phase CM/DM Conducted EMI Separation
Pascal S. Niklaus · Michael M. Antivachis · Dominik Bortis · Johann W. Kolar · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年4月
随着宽禁带半导体在高频、高速开关应用中的普及，电力电子设备的传导电磁干扰（EMI）问题日益突出。本文重点研究了共模（CM）/差模（DM）噪声分离器中测量电路不对称性对噪声分离精度的影响，为准确评估和抑制电力电子系统的EMI噪声提供了理论依据与优化方法。
解读: 该研究对阳光电源全系列产品（特别是组串式逆变器和PowerTitan储能系统）具有重要指导意义。随着公司产品向高功率密度、高开关频率（SiC器件应用）演进，EMI合规性挑战加剧。本文提出的测量电路不对称性分析方法，可直接应用于研发阶段的EMI滤波器设计与优化，提升测试精度，缩短认证周期。建议在iSo...
7 kV/400 V直流变压器的主动励磁电流分配ZVS调制
Active Magnetizing Current Splitting ZVS Modulation of a 7 kV/400 V DC Transformer
Thomas Guillod · Daniel Rothmund · Johann Walter Kolar · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年2月
本文研究了LLC串联谐振变换器（DCX）在直流变压器应用中的表现。通过提出一种主动励磁电流分配ZVS调制策略，优化了高变比（7 kV/400 V）下的软开关特性，有效降低了RMS电流，提升了变换效率，无需闭环电压控制即可实现高效能量传输。
解读: 该研究针对高压直流变换场景，对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及集中式光伏逆变器中的DC-DC变换环节具有重要参考价值。随着光储系统向更高直流电压等级（如1500V及以上）演进，该调制策略能有效解决高变比下的开关损耗与效率瓶颈。建议研发团队评估该调制方法在双向DC-...
900 V 10 mΩ SiC MOSFET的精确量热开关损耗测量
Accurate Calorimetric Switching Loss Measurement for 900 V 10 mΩ SiC mosfets
Jon Azurza Anderson · Christoph Gammeter · Lukas Schrittwieser · Johann W. Kolar · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年12月
本文提出并评估了三种精确（±20%）的量热法开关损耗测量方法，相比传统量热法，该方法能以更快的速度（20-25分钟/点）测量硬开关和软开关损耗。文中对开关损耗测量数据的准确性进行了全面分析，为后续开关损耗数据的准确性评估设定了基准。
解读: 随着阳光电源在组串式逆变器、PowerTitan及PowerStack储能系统中大规模应用SiC MOSFET以提升功率密度和转换效率，开关损耗的精确评估至关重要。该文献提出的高精度量热测量方法，能够有效解决SiC器件在高频、高压工况下损耗测量误差大的痛点。建议研发团队将其应用于新一代高频功率模块的...
宽输入电压范围下Si与SiC多电平双有源桥
DAB）拓扑的η-ρ-σ帕累托优化对比
Ralph M. Burkart · Johann W. Kolar · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年7月
本文针对5kW、100-700V宽输入电压范围的直流微电网应用，对Si和SiC双有源桥（DAB）变换器进行了成本感知对比。研究对比了传统三电平DAB（3LDAB）与先进五电平DAB（5LDAB）拓扑，后者在宽电压范围内有效降低了RMS电流，并评估了损耗与性能指标。
解读: 该研究直接关联阳光电源储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及直流微电网解决方案中的核心DC-DC变换环节。随着储能系统向高压化、宽电压范围输入发展，文中提到的五电平DAB拓扑及SiC器件应用，对于提升PCS（储能变流器）的功率密度和转换效率具有重要参考价值。建议研发团队关注5LD...
基于先进η-ρ-σ多目标优化技术的硅与碳化硅光伏逆变器系统全生命周期成本分析
Comparative Life Cycle Cost Analysis of Si and SiC PV Converter Systems Based on Advanced η-ρ-σ Multiobjective Optimization Techniques
Ralph Mario Burkart · Johann W. Kolar · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年6月
本文提出了一种电力电子变换器系统的虚拟原型设计方法，通过效率、功率密度和成本的多目标优化，对不同变换器概念进行系统性基准测试。该框架基于详细且经实验验证的模型，重点对比了硅（Si）与碳化硅（SiC）器件在光伏逆变器中的应用表现。
解读: 该研究直接契合阳光电源在组串式及集中式逆变器中对SiC器件的应用趋势。通过η-ρ-σ多目标优化，可为公司在产品研发阶段平衡效率提升与成本控制提供理论支撑。对于PowerTitan等储能系统及高性能光伏逆变器，利用该虚拟原型设计方法能有效缩短研发周期，优化功率模块布局，提升系统功率密度。建议研发团队引...
三相三电平T型PWM变换器系统的EMI滤波器体积最小化
EMI Filter Volume Minimization of a Three-Phase, Three-Level T-Type PWM Converter System
David Olivier Boillat · Florian Krismer · Johann Walter Kolar · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年4月
本文针对10kW三相T型三电平升压PWM整流器，研究了两级LCLCL电磁干扰（EMI）滤波器的体积优化问题。研究发现，合理的边界条件限制了大部分元件取值，仅余少量自由度。文章探讨了在满足EMI标准前提下，如何通过优化设计实现滤波器体积最小化，从而提升系统功率密度。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心产品线，特别是组串式逆变器和储能变流器（PCS）。T型三电平拓扑是目前阳光电源中大功率逆变器的主流方案，通过优化EMI滤波器体积，可显著提升整机功率密度，降低散热压力，从而减小产品体积和重量，提升在工商业及地面电站场景下的竞争力。建议研发团队参考文中的边界条件分析法，在...
T型功率变换器输出阻抗建模
Modeling the Output Impedance of a T-Type Power Converter
Florian Krismer · David O. Boillat · Johann W. Kolar · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年1月
本文研究了T型半桥在DC-DC运行模式下，工作点相关的开关时间延迟对输出特性的影响。研究发现，通过串联微分电阻和电压源，可以精确模拟这些开关延迟对输出电流响应的影响。
解读: T型三电平拓扑是阳光电源组串式光伏逆变器（如SG系列）和部分储能变流器（PCS）的核心技术路线。该研究深入分析了开关延迟对输出阻抗的影响，对于优化逆变器在弱电网下的并网稳定性、提升电流控制精度具有重要指导意义。通过精确建模开关延迟，研发团队可以更有效地抑制谐波，优化控制算法，从而提升阳光电源产品在复...
功率MOSFET零电压开关
ZVS）的再探讨
Matthias Kasper · Ralph Burkat · Ferald Deboy · Johann Kolar · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年1月
本文针对高效率、高功率密度变换器对零电压开关（ZVS）的需求，指出判断ZVS实现的关键在于考虑MOSFET内部存储电荷。文中提出了LI²≥2Qoss的判定条件，并分析了软开关不完全时的损耗情况，为功率变换器的设计提供了理论依据。
解读: 该研究直接关系到阳光电源核心产品（如组串式逆变器、PowerTitan储能系统及DC-DC变换模块）的效率提升与功率密度优化。随着SiC等宽禁带半导体在阳光电源产品中的广泛应用，准确评估Qoss对实现ZVS至关重要。建议研发团队在设计高频DC-DC变换级（如储能PCS的升压电路）时，严格遵循LI²≥...
开关模式交流电源LC输出滤波器的设计空间分析与ρ-η帕累托优化
Design Space Analysis and ρ–η Pareto Optimization of LC Output Filters for Switch-Mode AC Power Sources
David Olivier Boillat · Florian Krismer · Johann W. Kolar · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年12月
本文利用设计空间（DS）概念，对10kW四象限三相开关模式交流电源的输出滤波器进行了优化设计。该方法基于应用规范，综合考虑了电源质量与瞬态响应等多项指标，通过ρ-η帕累托优化实现了滤波器性能与体积/效率的最佳平衡。
解读: 该研究对阳光电源的核心产品线（如组串式逆变器、PowerTitan储能变流器）具有极高的参考价值。在追求高功率密度和高效率的趋势下，输出滤波器（LCL/LC）的设计直接决定了设备体积与并网电能质量。通过引入DS概念和帕累托优化，研发团队可以在设计初期快速权衡滤波器损耗（η）与体积（ρ），从而优化Po...
闭环 di/dt 和 dv/dt IGBT 栅极驱动器
Closed-Loop di/dt and dv/dt IGBT Gate Driver
Yanick Lobsiger · Johann W. Kolar · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年6月
本文提出了一种在感性负载硬开关条件下实现IGBT确定性开关行为的新概念。该技术是优化开关损耗与电磁干扰（EMI）的关键前提。文中首先回顾了现有的IGBT开关瞬态控制驱动技术，并针对其局限性提出了改进方案，旨在通过闭环控制实现对开关过程的精确调节。
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。在组串式光伏逆变器和PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）中，IGBT的开关损耗与EMI水平直接决定了整机的功率密度与电磁兼容性能。通过采用闭环di/dt和dv/dt驱动技术，可以有效抑制开关过程中的电压电流尖峰，在不牺牲开关速...
三相电压型与电流型直流链路变换器EMI预滤波器噪声发射的解析建模与比较
Analytical Modeling and Comparison of EMI pre-filter Noise Emissions of Three-Phase Voltage and Current DC-Link Converters
Daifei Zhang · Michael Leibl · Jonas Mühlethaler · Jonas Huber 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月
本文对三相功率因数校正（PFC）整流器或电机驱动逆变器中常见的电压型（VSI）和电流型（CSI）直流链路拓扑进行了对比研究。文章建立了通用解析模型，重点分析并比较了两种拓扑在差模（DM）和共模（CM）电磁干扰（EMI）噪声发射方面的差异，为电力电子系统的EMI滤波器设计提供了理论依据。
解读: 该研究对阳光电源的组串式及集中式光伏逆变器、储能变流器（PCS）的电磁兼容（EMC）设计具有重要指导意义。随着产品功率密度的提升，EMI噪声控制成为硬件设计的核心挑战。通过对比电压型与电流型链路的噪声特性，研发团队可优化滤波器选型，降低滤波器体积与成本，同时提升产品在复杂电网环境下的电磁抗扰度。建议...
新型三相电子变压器
Novel Three-Phase Electronic Transformer
David Menzi · Aobo Yang · Saransh Chhawchharia · Samantha Coday 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年5月
本文提出了一种新型相模块化单级三相电子变压器（3Φ-ET）。该技术通过高频化实现电气隔离与电压等级适配，显著降低了磁芯体积与重量，相比传统工频变压器具有更高的功率密度与效率，适用于电力电子变换与电网接入场景。
解读: 电子变压器技术在电力电子领域具有变革意义，对阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan系列储能系统具有重要参考价值。通过高频化技术替代传统工频变压器，可显著提升产品功率密度，降低系统重量与成本，特别是在大型地面光伏电站及电网侧储能系统中，有助于实现更紧凑的系统集成。建议研发团队关注该拓扑在提升系统...
II类MLCC大信号激励损耗的ESR建模
ESR Modeling of Class II MLCC Large-Signal-Excitation Losses
David Menzi · Shmuel Ben-Yaakov · Grayson Zulauf · Johann W. Kolar · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年5月
II类铁电介质多层陶瓷电容器（MLCC）具有极高的体积电容密度，在功率密度要求极高的电力转换中应用广泛。然而，此类电容器存在介电常数非线性及显著的低频大信号激励损耗问题。本文针对其损耗建模进行了深入研究，旨在提升高功率密度变换器设计的准确性。
解读: MLCC作为高功率密度逆变器（如组串式逆变器）和储能系统（如PowerTitan/PowerStack中的PCS模块）直流母线支撑及滤波的关键被动元件，其损耗特性直接影响整机效率与热设计。随着阳光电源产品向更高功率密度演进，准确的ESR建模能有效指导高频化设计下的热管理与寿命评估，避免因非线性损耗导...
具有两个独立调节直流输出的三相协同控制电流直流环节AC/DC Buck-Boost变换器
Three-Phase Synergetically Controlled Current DC-Link AC/DC Buck–Boost Converter With Two Independently Regulated DC Outputs
Daifei Zhang · Danqing Cao · Jonas Huber · Johann W. Kolar · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年4月
本文提出了一种三相电流直流环节AC/DC Buck-Boost变换器，由三相电流源整流器（CSR）前端和三电平DC/DC级组成，可提供两个独立调节的直流输出。通过扩展传统的协同控制策略，协调CSR与DC/DC级的调制，实现了整体开关损耗的最小化。
解读: 该拓扑结构在多端口能量转换方面具有显著优势，特别适用于阳光电源的储能系统（如PowerTitan系列）及光储一体化应用。其通过协同控制实现多路独立输出，有助于提升PCS在复杂负载工况下的灵活性与效率。建议研发团队关注该拓扑在降低开关损耗方面的潜力，探索其在提升PCS功率密度及多电池簇管理中的应用，以...
集成式双三相有源桥
D3AB）PFC整流器的EMI滤波器设计
Morris J. Heller · Florian Krismer · Johann W. Kolar · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年12月
本文针对7.5kW双三相有源桥（D3AB）PFC整流器，提出了一种传导电磁干扰（EMI）噪声计算模型。该拓扑具备非隔离直流端口及隔离直流端口，适用于高性能功率转换场景。研究重点在于优化EMI滤波器设计，以满足严苛的电磁兼容标准，提升系统功率密度与运行稳定性。
解读: 该研究涉及的D3AB拓扑及EMI优化技术，对阳光电源的储能变流器（PCS）及高功率密度充电桩产品线具有重要参考价值。D3AB拓扑通过集成隔离与非隔离端口，可有效简化储能系统（如PowerTitan/PowerStack）的功率级架构，降低系统体积。EMI滤波器设计模型有助于优化产品在复杂电网环境下的...
具有降低电流应力的新型回流路径电感Buck-Boost Y型逆变器电机驱动
New Return Path Inductor Buck–Boost Y-Inverter Motor Drive With Reduced Current Stresses
David Menzi · Jonas E. Huber · Lorenz Kappeler · Grayson Zulauf 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年9月
针对传统三相Buck-Boost逆变器在电感中存在高低频电流应力，导致VSD系统体积、损耗及成本增加的问题，本文提出了一种新型电路拓扑。该拓扑通过优化回流路径，有效降低了Buck-Boost电感的电流应力，为提升电机驱动系统的功率密度和效率提供了新方案。
解读: 该研究提出的新型Buck-Boost拓扑在降低电流应力方面具有显著优势，对阳光电源的电机驱动及高性能逆变器研发具有参考价值。在电动汽车驱动及工业电机驱动领域，该拓扑有助于进一步缩小磁性元件体积，提升系统功率密度。建议研发团队评估该拓扑在阳光电源电动汽车充电桩功率模块或未来高性能电机驱动产品中的应用潜...
考虑IEC 61800-3传导和辐射发射限制的无屏蔽电机电缆三相Buck-Boost Y型逆变器VSD的EMI滤波器设计
EMI Filter Design for a Three-Phase Buck–Boost Y-Inverter VSD With Unshielded Motor Cables Considering IEC 61800-3 Conducted and Radiated Emission Limits
David Menzi · Dominik Bortis · Johann Kolar · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年11月
本文针对变频驱动系统中的三相Buck-Boost Y型逆变器，探讨了在无屏蔽电机电缆条件下，如何满足IEC 61800-3关于传导和辐射发射的限制。文章重点分析了高dv/dt脉冲对电机及电磁干扰的影响，并提出了相应的EMI滤波器设计方案，以优化系统电磁兼容性并降低高频噪声。
解读: 该研究对阳光电源的组串式逆变器及工商业储能PCS产品具有重要参考价值。随着电力电子设备功率密度提升，高dv/dt带来的EMI挑战日益严峻。文章提出的EMI滤波器设计方法可优化逆变器输出端的电磁兼容性，特别是在长电缆连接或对电磁干扰敏感的工业应用场景中，有助于提升产品可靠性并降低系统级干扰。建议研发团...
用于串联谐振DC/DC变换器系统中最小化电感需求的零电压开关辅助电路
Zero-Voltage-Switching Auxiliary Circuit for Minimized Inductance Requirement in Series-Resonant DC/DC Converter Systems
Jannik Schafer · Johann W. Kolar · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年6月
在电力电子变换器中，磁性元件的成本与体积是限制功率密度与生产成本的关键因素。本文针对高频软开关应用，提出了一种零电压开关（ZVS）辅助电路，旨在降低对主磁性元件储能的需求，从而优化谐振变换器的设计，实现更小的体积与更高的功率密度。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及组串式逆变器中的DC/DC变换级具有重要参考价值。通过引入ZVS辅助电路，可以在保证软开关特性的前提下，显著减小磁性元件体积，从而提升PCS模块的功率密度并降低物料成本。建议研发团队评估该拓扑在兆瓦级储能变流器中的应用潜力，...
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