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宽输出范围双有源桥谐振变换器中空芯变压器的综合设计方法
Comprehensive Design Method for Air-Core Transformer in Dual-Active-Bridge Resonant Converter With Wide Output Range
Jingyang Lin · Bo Zhang · Li Lai · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年3月
本文提出了一种采用自感谐振CLLC槽路的无芯隔离变换器（CLIC），通过利用大漏感将所有电感元件集成于一个空芯变压器（ACT）中。得益于谐振槽路的电流源特性及三相移调制的高自由度，该变换器实现了宽输出范围调节。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及直流侧变换环节具有重要参考价值。空芯变压器（ACT）方案通过集成电感简化了磁性元件设计，有助于提升功率密度并降低磁损耗，特别适用于高频化趋势下的储能变流器（PCS）设计。建议研发团队评估ACT在高功率密度储能模块中的应用可行...
基于T型变换器与MMDTC的STATCOM低电容运行及其分层控制
Low-Capacitance Operation and Its Hierarchical Control for STATCOM Based on T-Type Converter With MMDTC
Shuo Liu · Decun Niu · Lei Zhang · Jianjian Lin 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
针对基于T型变换器和模块化多电平直流链路的静止同步补偿器（STATCOM），传统方案需大电容以抑制电压纹波。本文提出一种低电容运行策略，利用电容电压纹波与桥臂电压在不同无功模式下的相位关系，通过分层控制实现电容容量的显著降低，提升系统功率密度。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan系列）及大功率并网设备具有重要参考价值。通过降低直流侧电容需求，可显著提升PCS的功率密度并降低成本，同时延长电容寿命，提高系统可靠性。建议研发团队评估该分层控制策略在模块化多电平储能变流器中的应用潜力，特别是在追求高功率密度和紧凑型设计的工业储能场...
一种用于ZVS全桥变换器的低次谐波、全范围、快速脉冲密度调制策略
A Low-Subharmonic, Full-Range, and Rapid Pulse Density Modulation Strategy for ZVS Full-Bridge Converters
Hongchang Li · Shuxin Chen · Jingyang Fang · Yi Tang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年9月
脉冲密度调制（PDM）零电压开关（ZVS）全桥变换器在无线电能传输（WPT）中极具潜力，具备直接转换比控制和负载无关软开关优势。然而，该变换器存在低次谐波大等局限性。本文提出了一种新型PDM策略，旨在实现全范围软开关并抑制低次谐波，提升变换效率与系统动态响应速度。
解读: 该研究聚焦于全桥变换器的调制策略优化，对阳光电源的电力电子拓扑研发具有参考价值。虽然目前主要应用于WPT，但其提出的低次谐波抑制和全范围软开关技术，可迁移至阳光电源的储能变流器（PCS）及高功率密度DC-DC变换器设计中。建议研发团队关注该调制策略在提升高频变换效率及减小磁性元件体积方面的潜力，特别...
从直流到超过开关频率一半的电力电子建模高阶广义平均法
High-Order Generalized Averaging Method for Power Electronics Modeling From DC to Above Half the Switching Frequency
Hongchang Li · Kangping Wang · Jingyang Fang · Wenjie Chen 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
针对电力电子变换器在接近或超过开关频率一半时，因开关动作的时变性和不连续性导致的建模困难，本文提出了一种基于移动傅里叶系数特性的高阶广义平均法。该方法突破了半开关频率的限制，建立了高阶广义平均模型，为高频电力电子系统的精确分析与控制设计提供了理论支撑。
解读: 该研究提出的高阶广义平均建模方法，对于提升阳光电源组串式逆变器及储能变流器（PCS）在高频段的动态响应分析精度具有重要价值。随着功率密度提升，开关频率不断提高，该模型能更准确地预测变换器在宽频带下的稳定性，有助于优化控制算法，减少谐波干扰，提升系统并网性能。建议研发团队将其应用于高频化功率模块的仿真...
弱电网条件下用于降低并网变换器电流谐波的集成陷波LCL滤波器
An Integrated Trap-LCL Filter With Reduced Current Harmonics for Grid-Connected Converters Under Weak Grid Conditions
Jingyang Fang · Xiaoqiang Li · Xu Yang · Yi Tang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年11月
为满足并网标准，需限制由变换器调制产生的开关频率及其倍频处的谐波。本文提出一种集成陷波LCL滤波器，通过在LCL滤波器中引入调谐于开关频率及其倍频的LC陷波支路，替代传统L滤波器，有效抑制了弱电网环境下的高频电流谐波，提升了并网电能质量。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线（组串式/集中式光伏逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器）具有极高的应用价值。在当前全球电网渗透率提升、弱电网场景增多的背景下，该集成陷波LCL滤波器方案能有效抑制开关频率谐波，显著提升系统在弱电网下的并网稳定性与电能质量。建议研发团队评估该拓扑的...
具有全延迟补偿的电容电压前馈以提高分布式发电系统中LCL滤波并网变换器的弱电网适应性
Capacitor-Voltage Feedforward With Full Delay Compensation to Improve Weak Grids Adaptability of LCL-Filtered Grid-Connected Converters for Distributed Generation Systems
Xiaoqiang Li · Jingyang Fang · Yi Tang · Xiaojie Wu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年1月
本文针对分布式发电系统中LCL滤波并网变换器在弱电网条件下的电流调节问题，提出了一种具有全延迟补偿的电容电压前馈控制策略。该方法旨在解决电网阻抗波动及背景谐波引起的电流畸变，通过优化控制算法提升变换器在弱电网环境下的稳定性和电能质量。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线（组串式及集中式光伏逆变器）具有极高的应用价值。随着全球光伏渗透率提升，电网强度普遍下降，弱电网适应性已成为逆变器竞争的核心技术指标。该研究提出的全延迟补偿电容电压前馈策略，能够有效提升阳光电源逆变器在复杂电网环境下的鲁棒性，减少对电网阻抗的依赖，从而提升iSolarCl...
一种用于减少开关数量的准Z源三电平逆变器中同时降低共模电压与平衡中点电压的新型调制方案
A Novel Modulation Scheme for Simultaneous Common-Mode Voltage Reduction and Neutral-Point Voltage Balance in the Reduced Switch Count Quasi-Z-Source Three-Level Inverter
Xiaoyan Li · Changwei Qin · Zhiyuan Chu · Jingyang Fang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月
本文提出了一种针对减少开关数量的准Z源三电平逆变器（RSC-QZS-TLI）的新型调制方案。该拓扑在保持准Z源逆变器输入电流连续性优势的同时，有效降低了开关数量与系统成本。针对该拓扑面临的共模电压（CMV）高及中点电压（NPV）不平衡挑战，该方案通过优化调制策略，实现了系统性能的提升。
解读: 该研究针对的RSC-QZS-TLI拓扑在降低系统成本和提高功率密度方面具有潜力，与阳光电源的组串式逆变器及储能变流器（PCS）产品线高度相关。通过优化调制策略解决CMV和NPV平衡问题，有助于提升逆变器在复杂电网环境下的电磁兼容性（EMC）和输出电能质量。建议研发团队关注该调制方案在PowerTit...
单电压环PI控制构网型变流器的稳定性分析与谐波滤波增强
Stability Analysis and Harmonic Filtering Enhancement of Single-Voltage-Loop PI- Controlled Grid-Forming Converters
Wenrui Li · Wenjia Si · Mowei Lu · Jingyang Fang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
由于具备交流电压形成和频率调节能力，电网形成型变流器（GFMCs）在电力电子领域保持着强劲的增长态势。与多环控制策略相比，单环电压控制具有传感器和控制器简单、动态响应迅速且无电压/电流控制相互作用等优点。然而，本文研究发现，采用单电压环比例 - 积分（PI）控制器的LCL滤波型GFMCs，为了在并网和孤岛场景下稳定运行，需要较高的谐振频率，而较小的滤波器尺寸会导致开关谐波滤波效果变差。因此，本文提出了一种针对GFMCs的开关谐波滤波增强策略，即采用LLCL滤波器，其LC陷波器在开关频率处形成串联...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于单电压环PI控制构网型逆变器的研究具有重要的工程应用价值。构网型变流器（GFMC）技术是我司光储一体化系统和微电网解决方案的核心技术方向，其电压源特性能够为弱电网和离网场景提供稳定的频率和电压支撑，这与我司在高比例新能源接入场景下的战略布局高度契合。 该论文揭示的...
一种具备全温区能力的单片SiC MOSFET行为模型：SPICE兼容结构及实验验证
A Monolithic SiC MOSFET Behavioural Model with Full‐Temperature‐Range Capability: SPICE‐Compatible Structure and Experimental Verification
Shuoyu Ye · Jingyang Hu · Jianghua Zhuo · Haoze Luo 等7人 · IET Power Electronics · 2026年1月 · Vol.19
本文提出一种基于tanh(x)通道电流表达式的SiC MOSFET行为模型，仅需5个核心参数，支持全温区（-40°C~175°C）建模，采用Levenberg-Marquardt优化提取参数，静态误差<3%，开关损耗误差<8%，瞬态振荡偏差<2%。
解读: 该模型显著提升SiC器件在高温、高频工况下的仿真精度与收敛性，直接支撑阳光电源ST系列PCS、PowerTitan储能系统及组串式逆变器中SiC MOSFET驱动设计、热-电耦合仿真与开关损耗精准评估。建议在iSolarCloud平台嵌入该模型用于器件级数字孪生，并在新一代1500V/2000V高压...
构网型换流器的暂态功角与电压稳定性联合分析及增强
Joint Transient Angle and Voltage Stability Analysis and Enhancement of Grid-Forming Converters
Wenjia Si · Wenrui Li · Nima Tashakor · Jingyang Fang · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年9月
作为多电力电子电源电力系统中的一项关键技术，构网型变流器正日益普及。然而，其在电网故障下的暂态行为尚未得到充分研究。特别是，现有文献仅分别研究暂态功角或电压稳定性问题，未考虑两者同时发生的情况。为填补这一研究空白，本文对暂态功角和电压稳定性问题进行了全面分析。首先，推导了平衡点的存在条件。然后，利用拉萨尔不变集定理揭示了稳定平衡点的吸引域。所推导的稳定条件可确保构网型变流器在暂态过程中安全运行。此外，研究发现有功功率削减和无功功率注入均能增强暂态功角和电压稳定性。然而，有功功率削减会恶化频率调节...
解读: 从阳光电源的业务布局来看，这项关于构网型变流器暂态稳定性的联合分析研究具有重要的战略价值。随着公司在光伏逆变器和储能系统领域向构网型技术转型，该论文提出的联合暂态角稳定和电压稳定分析方法直接切中当前技术痛点。 在技术价值层面，该研究首次系统性地分析了构网型变流器在电网故障时同时面临的角稳定和电压稳...
基于改进型LCL滤波器的并网变换器共模谐振电流抑制与效率提升
Common-Mode Resonant Current Suppression and Efficiency Enhancement for Grid-Tied Converters with Modified LCL Filters
Zicheng Zhang · Chenghui Zhang · Xiaoyan Li · Cheng Fu 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月
采用改进型LCL（MLCL）滤波器的三电平并网变换器在光伏系统中广泛应用，可有效抑制漏电流，但会引入显著的共模谐振电流（CMRC），威胁系统稳定性。此外，旨在提升效率的不连续脉宽调制（DPWM）技术与MLCL滤波器不兼容，加剧CMRC问题，导致抑制CMRC与提升效率之间存在矛盾。本文提出一种基于滤波器的DPWM策略与鲁棒共模环控制器，协同实现CMRC抑制与效率提升。所提DPWM策略在保证各相长钳位时间的同时降低CMRC激励源；基于环路成形理论设计的控制器有效抑制CMRC并确保共模环路鲁棒稳定。实...
解读: 该MLCL滤波器共模谐振抑制技术对阳光电源SG系列光伏逆变器和ST储能变流器具有重要应用价值。针对三电平拓扑中漏电流抑制与效率提升的矛盾，所提DPWM策略可直接应用于公司1500V高压光伏系统，在保证漏电流安全标准的同时，轻载效率提升2%可显著改善清晨/傍晚发电时段的转换损耗。基于环路成形理论的鲁棒...
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