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...

作者未知 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月

提高功率密度和系统集成度是便携式设备无线电能传输（WPT）的关键关注点。然而，诸如抗偏移能力和功率波动等挑战仍然存在。本文提出了一种采用次级独立脉冲宽度调制（PWM）控制的可靠解决方案。一种结合螺线管和反向绕组的线圈结构确保了无源抗偏移能力，同时带槽磁芯集成了转换器，优化了紧凑性。此外，次级PWM控制无需通信即可实现精确的输出电压调节。一个高功率密度的WPT样机验证了所提出的耦合器和控制方法，结果表明在偏移50%的情况下输出电压波动小于1%，在100 W功率下效率保持在89%以上。次级设备极为紧...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项紧凑型无线电能传输技术具有显著的战略应用价值。该技术通过副边独立PWM控制实现的高功率密度（7.41 W/cm³）和抗偏移特性，与我司在储能系统、电动汽车充电及分布式能源管理领域的产品线存在天然的技术协同。 在储能系统集成方面，该技术的紧凑设计和无通信线路的电压调控能...

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...

Battur Batkhishig · Pedro F. da Costa Gonçalves · Giorgio Pietrini · Babak Nahid-Mobarakeh 等5人 · IEEE Access · 2025年1月

脉宽调制（PWM）技术广泛应用于电力电子变换器中半导体开关的控制。本文对两电平电压源逆变器的多种常用PWM技术进行了系统综述与比较分析，包括正弦PWM、零序分量注入PWM、三次谐波注入PWM、空间矢量调制以及选择性谐波抑制的优化脉冲模式。在详尽文献回顾的基础上，结合实验结果，从输出电能质量、直流母线电压利用率、动态响应及实现复杂度等关键指标评估各类方法的性能。针对交通领域电气化趋势，重点聚焦于电机驱动应用，并探讨数字控制器、宽禁带半导体器件和模型预测控制对PWM技术的影响，同时分析该领域的挑战与...

解读: 该PWM技术比较研究对阳光电源多条产品线具有重要应用价值。在ST系列储能变流器中，零序分量注入PWM和SVPWM可提升直流母线电压利用率，降低系统成本；选择性谐波抑制技术可优化并网电能质量，满足严格的电网标准。在电动汽车驱动产品线，三次谐波注入PWM和模型预测控制结合可提升电机驱动效率和动态响应性能...

Ryo Matsumoto · Toshiyuki Fujita · Hiroshi Fujimoto · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年11月

在多接收端无线功率传输（WPT）中，接收线圈间的交叉耦合是一大挑战。已有研究通过调节各接收端附加电抗至最优值实现补偿，但依赖于发射与接收电流相位差的检测，存在实际应用难题。本文将交叉耦合补偿问题转化为多变量优化问题，提出一种针对脉宽调制控制开关电容的独特控制方法。该方法通过搜索输入功率最大点实现补偿，无需直接比较发射与接收电流相位。实验结果表明，采用两和三个接收端时，该方法能有效抑制交叉耦合，显著减小输出功率偏离目标值的程度。

解读: 该PWM控制开关电容的多变量优化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，多车位并行充电场景下的线圈交叉耦合问题严重影响充电效率和功率分配精度。该技术通过输入功率最大点搜索实现交叉耦合补偿，无需复杂的相位检测，可简化控制系统设计。其多变量优化思路可借鉴至ST储能系统的...

Guo Xu · Xinyu Chen · Jingtao Xu · Guangfu Ning 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年6月

本文提出一种基于三绕组耦合电感的双向串联谐振变换器（TWCI BSRC），采用正弦波调制（SWM）方法，磁性元件数量少。谐振电流始终为正弦波，可降低电流谐波并简化零电压开关（ZVS）分析。在宽电压范围内，所提SWM实现负载无关的电压增益。仅需两组PWM信号，原副边开关驱动逻辑相同，且在整个负载范围内所有开关均实现ZVS。双向功率流动时的驱动逻辑一致。此外，提出一种磁集成结构，将两个升压电感、高频变压器和谐振电感集成于同一耦合电感中，减少磁性元件数量。通过1 kW样机实验验证了该变换器的工作原理与...

解读: 该三绕组耦合电感双向软开关技术对阳光电源储能和充电产品线具有重要应用价值。其正弦波调制方案可优化ST系列储能变流器和充电桩的双向功率流动性能,磁集成设计能有效降低产品体积和成本。ZVS软开关特性可提升系统效率,适用于PowerTitan大功率储能系统的高频隔离DC-DC模块。该方案的负载无关电压增益...

Haifeng Guo · Yifei Shao · Wubin Kong · Zirui Liu 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年8月

提出通过频率调节的无线电力传输系统近场电磁能量流调控方法。该方法利用分布式耦合特性参数，通过频率调节优化能量流分布，增强双侧耦合并实现稳定功率输出。理论分析和实验结果验证所提方法有效改善WPT系统能量传输效率和稳定性。

解读: 该近场能量流调控研究对阳光电源无线充电效率优化有参考价值。频率调节优化能量流分布的方法可应用于阳光iSolarCloud平台无线充电智能控制，提升传输效率和功率稳定性。该技术对阳光电源提高无线充电系统性能有实用价值。...

Kotb B. Tawfiq · Hatem Zeineldin · Ahmed Al-Durra · Ehab F. El-Saadany · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年6月

无变压器并网光伏系统面临共模电压与泄漏电流等挑战，导致并网电流畸变、损耗增加及电磁干扰。本文对一种三相混合三电平/两电平逆变器进行综合分析，在减少开关器件数量的同时有效应对上述问题。通过数学推导与实验验证了中点电压在平衡与不平衡负载下的自平衡特性，并提出一种新型占空比调节策略以抑制直流偏磁影响。分析了死区效应对逆变器性能的理论影响，并改进脉宽调制策略以降低共模电压。仿真与实验结果验证了所提控制方法在中点电压平衡、死区补偿及泄漏电流抑制方面的有效性与可靠性。

解读: 该混合三电平/两电平拓扑技术对阳光电源SG系列无变压器光伏逆变器及ST储能变流器具有重要应用价值。其中点电压自平衡特性可简化阳光现有三电平NPC拓扑的均压控制算法，减少功率器件数量降低成本；改进的死区补偿策略可直接应用于SG110CX等高功率密度产品，提升并网电流质量；共模电压抑制方案对解决1500...

Dinh Du To · Dong-Choon Lee · IEEE Access · 2025年1月

本文提出四电平非对称混合飞跨电容逆变器的新型混合PWM技术，这是HFC拓扑的变体。该技术结合电平移位和相移PWM方法，在理想和稳态运行条件下实现飞跨电容的自然电压平衡。为保持平衡直流链路电容电压，开发基于零序电压注入的控制策略。此外对四电平非对称混合飞跨电容逆变器进行全面分析，在元件数量、成本、总谐波畸变和功率损耗方面与其他四电平逆变器拓扑比较。2千伏1兆伏安四电平非对称混合飞跨电容逆变器系统相比传统HFC电路总驻波电压降低10%且成本降低20%。此外采用所提PWM方法的四电平非对称混合飞跨电容...

解读: 该四电平飞跨电容拓扑技术对阳光电源大功率储能变流器具有重要参考价值。阳光ST系列储能系统采用三电平拓扑，该四电平方案可进一步降低谐波和提升效率。该混合PWM和电容平衡控制策略可应用于阳光下一代高压大容量储能产品，降低滤波器成本20%，提升系统功率密度和可靠性，增强1500V高压系统竞争力，推进储能系...

作者未知 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年1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...

作者未知 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月

脉宽调制（PWM）是现代电力电子技术中的一个基础概念，通常通过对功率半导体器件（如金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管（MOSFET）或绝缘栅双极型晶体管（IGBT））进行高频开关操作并控制占空比来实现。本文介绍了一种全新的PWM开关概念：变换器PWM开关（CPS）。与传统的PWM开关不同，CPS利用变换器的一个端口来实现PWM开关的功能，而其额外的端口则用于提供或吸收功率，从而催生了一类新的变换器拓扑结构，即基于CPS的变换器。本文详细讨论了所提出的CPS的定义和推导过程。为了展示这一概念...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，转换器PWM开关（CPS）概念代表了功率变换技术的重要创新方向。该技术突破了传统PWM开关仅依赖单一功率器件高频开关的局限，通过将变换器的一个端口作为PWM开关使用，而其他端口用于功率传输，为新型拓扑结构的开发提供了理论基础。 对于阳光电源的核心业务，CPS技术具有显著的...

Chaochao Li · Hongchen Liu · Rutian Wang · Zhanfeng Xiong 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月

三电平双输出变换器作为一种先进的电力电子拓扑，融合了三电平技术与双输出特性，在工业、能源及交通领域具有显著优势。实现电容电压平衡并提高直流母线电压利用率是其关键技术难点，且难以同时满足。本文提出基于载波的最优脉宽调制策略，通过分析三种不同零序电压对分压电容中点电压的影响，引入两种优化的零序电压注入方法，有效提升直流电压利用率。在此基础上，提出电容电压平衡控制方法，通过调控中点平均电流，在两组输出的不同调制范围内实现电容电压平衡。实验结果验证了所提调制策略的有效性。

解读: 该三电平双输出变换器优化PWM技术对阳光电源ST系列储能变流器和工商业光伏系统具有重要应用价值。其电容电压平衡控制方法可直接应用于PowerTitan大型储能系统的三电平拓扑设计，解决中点电位漂移难题；优化的零序电压注入策略能提升直流母线电压利用率，增强SG系列逆变器在弱电网环境下的稳定性。双输出特...

Ling Xing · Qiang Wei · Yunwei Li · Yan-Fei Liu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年3月

摘要：近期有人提出了一种具有固有电流平衡特性且开关数量较少的单电源五电平电流源逆变器（CSI）。实现五电平输出并在低开关频率下具备优异谐波性能的该逆变器调制方案仍是一项挑战，目前尚未得到探索。相移正弦脉冲宽度调制（SPWM）是一种成熟的技术，能在低开关频率下实现优异的谐波性能。尽管有这些优点，但由于单电源五电平 CSI 的独特单电源拓扑结构，相移 SPWM 技术无法应用于该逆变器。在本研究中，明确了将相移 SPWM 应用于单电源五电平 CSI 所面临的挑战，并为单电源五电平 CSI 开发了一种基...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项单源五电平电流源逆变器（CSI）的相移SPWM调制技术具有重要的战略价值。该技术通过创新的调制方案实现了五电平输出，同时在低开关频率下保持优异的谐波性能，这直接契合我们在光伏逆变器和储能系统领域对高效率、低损耗的核心需求。 技术优势方面，单源拓扑结构减少了开关器件数量...

Yafei Ma · Jiwen Gong · Dong Jiang · Zicheng Liu 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年10月

多相交流电机广泛应用于宽速域和高功率场合，但在脉宽调制下会产生不可避免的共模电压，威胁系统安全。特别是由两电平逆变器驱动的奇数相电机在理论上无法完全消除共模电压。本文提出一种通用的奇数相电机共模电压抑制算法，通过注入零序电压与脉冲相位移相，可在不同最大调制比下实现共模电压幅值降低或恒幅控制。幅值降低控制将其抑制至正负最小值，恒幅控制则保持在最小值水平，有效降低系统的共模电磁干扰。该算法基于载波比较PWM实现，计算量小。仿真与实验验证了其有效性。

解读: 该通用共模电压抑制算法对阳光电源多相电机驱动产品具有重要应用价值。在新能源汽车电机驱动器中，可有效降低共模电压引起的轴承电流和电磁干扰，延长电机寿命；在PowerTitan储能系统的多相并联变流器中，可抑制共模干扰提升系统EMC性能；在充电桩大功率模块中，该算法基于载波比较PWM实现、计算量小的特点...

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）...

Shun Wang · Cen Tang · Jianglin Nie · Linghui Meng 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月

在本文中，我们提出了一种具有两个桥臂的单相无变压器统一电能质量调节器（UPQC）。由于开关数量有限，半桥（HB）UPQC 由一个 HB 动态电压恢复器（DVR）和一个有源电力滤波器（APF）组成。所提出的拓扑结构通过将 HB DVR 与全桥（FB）APF 相结合，在不增加开关数量的情况下，在所有运行场景下都能保持恒定的开关应力。为解决因共用桥臂导致的电流补偿和电压补偿耦合问题，提出了一种四矢量空间矢量脉宽调制（SVPWM）方法进行解耦。通过所提出的用于独立控制参考计算的 SVPWM，控制策略可以...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项单相无变压器统一电能质量调节器（UPQC）技术具有显著的战略价值。该技术通过创新的两桥臂拓扑结构和四矢量空间矢量脉宽调制策略，在减少开关器件数量的同时实现了电压补偿和电流补偿的解耦控制，这与我们在分布式光伏和储能系统中追求的高功率密度、低成本目标高度契合。 对于阳光电...

Hang Li · Yao Sun · Jianheng Lin · Guanguan Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月

由于忽略了数字控制和脉宽调制（PWM）效应引入的宽带频率耦合效应，传统应用于数字控制功率变换器的平均建模方法在s域的精度不足。本文建立了数字控制三相并网电压源变换器的s域多频小信号模型，该模型全面考虑了数字控制和PWM的影响。因此，数字控制框架中的关键系统动态特性能够有效融入系统模型，确保了模型在奈奎斯特频率以上的准确性。基于所建立的模型，可以准确预测高频稳定性，而传统平均模型和其他改进模型存在局限性。此外，本文揭示了不同离散化方法（双线性变换、后向欧拉法）导致的模型和稳定性差异。仿真和实验结果...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项多频小信号建模技术对我们的三相并网逆变器产品具有重要的工程价值。传统的平均建模方法在数字控制系统中存在明显的精度缺陷，特别是在奈奎斯特频率以上无法准确预测系统动态特性，这直接影响到我们光伏逆变器和储能变流器在复杂电网环境下的稳定性评估。 该技术的核心价值在于全面考虑了...

作者未知 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月

本文分析了三电平逆变器的零钳位可能区域，并研究了不连续脉宽调制（DPWM）中正钳位、负钳位和零钳位的选择标准。基于此分析，提出了一种基于载波的最小损耗 DPWM（MLDPWM）方法，以最小化三电平逆变器的开关损耗。该方法通过应用零钳位，进一步增大了峰值电流附近的钳位区域。因此，考虑到功率因数角和调制指数的所有范围，通过减少峰值电流附近的开关次数，可以使开关损耗最小化。在开关损耗函数方面，将所提方法的性能与传统 DPWM 方法进行了比较。此外，在保持所提 MLDPWM 原则的同时，通过调整钳位区域...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项针对三电平NPC逆变器的最小损耗不连续PWM技术具有重要的应用价值。该技术通过优化零钳位策略，在峰值电流附近扩大钳位区域，有效减少了开关次数，从而最小化开关损耗。这一技术创新与我司在光伏逆变器和储能变流器领域的核心需求高度契合。 在产品层面，该技术可直接应用于我司的大...

Panbao Wang · Dongxin Guo · Zehua Zhang · Wei Wang 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年6月

针对单级单相高频隔离型矩阵式逆变器（HFIMI）在常规控制下电感峰值电流过高的问题，提出一种无需额外辅助电路的变频移相（VFPS）调制策略。该单级功率变换结构由直流侧全桥逆变器和交流侧矩阵变换器（MC）组成，结合扩展移相、脉宽调制与变频调制形成混合控制策略，实现线性功率调节并简化控制器设计。MC采用高低频交错控制以降低高频导通损耗。所提VFPS策略下，设计了最小电感峰值电流的控制路径，使HFIMI在整个负载范围内实现全软开关运行，效率显著提升。实验搭建500W样机验证了该策略的有效性与可行性。

解读: 该变频移相调制与软开关技术对阳光电源车载OBC充电机和储能变流器具有重要应用价值。文章提出的单级高频隔离拓扑与VFPS策略可直接应用于：1）车载OBC产品线，通过全软开关运行降低高频导通损耗，提升功率密度，满足车载轻量化需求；2）ST系列储能变流器的DC-DC隔离级，优化电感峰值电流控制路径，降低磁...

Yushuo Pei · Yu Tang · Bingyu Li · Xuhao Du 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月

针对双输出负载应用，传统不连续脉宽调制（DPWM）因直流母线中点（NP）电压振荡与不平衡，易引入输出电压误差，加剧低次电流谐波。此外，采用非对称空间矢量图的改进DPWM方案计算复杂度高。为此，本文提出一种考虑直流母线NP电压影响的计算高效增强型载波式DPWM（ECB-DPWM）策略。通过分析考虑NP电压的钳位模式，推导出可最小化开关损耗并平衡中点电压的零序分量与调制信号。实验结果表明，该方法在平衡与不平衡负载下均显著抑制低次电流谐波，相比优化空间矢量PWM（OSVPWM）开关损耗降低36%以上，...

解读: 该增强型载波DPWM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。维也纳整流器作为三电平拓扑的典型代表，广泛应用于阳光电源的双向储能PCS和大功率光伏逆变器中。该方法通过考虑直流母线中点电压影响，可有效解决ST系列储能系统在不平衡负载工况下的中点电压波动问题，显著抑制低次谐波...