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基于混合电容电流斜坡补偿的数字恒定导通时间V2控制
Digital Constant On-Time V2 Control With Hybrid Capacitor Current Ramp Compensation
Pei-Hsin Liu · Yingyi Yan · Paolo Mattavelli · Fred C. Lee · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年10月
为结合V2控制方案的优势与数字实现的便利性，本文提出了一种具有混合电容电流斜坡补偿的数字V2控制方法。该方法融合了估计的输出电容电流斜坡与外部斜坡。由于电容电流能对负载变化做出即时响应，该方法在瞬态响应速度上优于传统方案。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线（组串式光伏逆变器及储能变流器PCS）具有重要价值。V2控制以其卓越的瞬态响应能力著称，通过数字化的混合斜坡补偿，可有效解决高频开关下的控制稳定性与动态性能平衡问题。在光伏逆变器中，该算法能提升系统在负载突变时的输出电压质量；在储能PCS中，则能显著改善在离网切换或负载阶...
交错与多电平变换器中移相数字PWM的小信号建模
Small-Signal Modeling of Phase-Shifted Digital PWM in Interleaved and Multilevel Converters
Ruzica Cvetanovic · Ivan Z. Petric · Paolo Mattavelli · Simone Buso · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年3月
本文探讨了多单元电压源变换器（VSC）中数字脉宽调制器（DPWM）的小信号建模。除采样和计算外，DPWM引入的延迟会削弱变换器的动态性能和鲁棒性。为准确评估调制延迟的影响，建立精确的DPWM小信号模型至关重要。
解读: 该研究对阳光电源的核心产品线（如集中式逆变器、大功率组串式逆变器及PowerTitan储能系统）具有重要意义。随着多电平拓扑（如三电平、五电平）在光伏和储能变流器中的广泛应用，数字控制延迟对系统环路带宽和并网稳定性的影响日益凸显。通过引入精确的DPWM小信号模型，研发团队可优化控制算法，提升逆变器在...
交流-直流互联变换器的全端口无端接导纳无源性鲁棒稳定性研究
All-Port Unterminated Admittance Passivity for Robust Stability of AC-DC Interlinking Converters
Ružica Cvetanović · Ivan Z. Petrić · Paolo Mattavelli · Simone Buso · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
本文提出了全端口无端接导纳无源性判据，并为交流-直流互联变换器建立了一种独立于端接的鲁棒稳定性控制设计框架。通过引入dq坐标系下的交流端口表示，研究了变换器直流和交流端口的自导纳无源性及耦合无源性，为复杂电网环境下变换器的稳定性分析提供了理论支撑。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心业务，特别是大型地面光伏电站及储能系统（如PowerTitan系列）的并网稳定性。在弱电网环境下，光伏逆变器与储能变流器（PCS）的交互稳定性是行业痛点，该文提出的无端接导纳无源性判据，有助于优化阳光电源逆变器及PCS的控制算法，提升系统在复杂电网阻抗下的鲁棒性。建议研...
基于电流模式控制等效电路模型的V2控制小信号分析
Small Signal Analysis of V2 Control Using Equivalent Circuit Model of Current Mode Controls
Yingyi Yan · Fred Lee · Paolo Mattavelli · Shuilin Tian · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年1月
本文针对V2控制模式，通过分离电流反馈与电容电压反馈，提出了一种适用于ESR主导型输出电容的等效电路模型。该模型基于电流模式控制的统一等效电路，旨在精确分析V2控制在电力电子变换器中的小信号特性，为优化系统动态响应提供理论支撑。
解读: V2控制技术在快速瞬态响应和简化补偿网络方面具有优势，对阳光电源的户用光伏逆变器、充电桩及小型储能变流器（PCS）的控制策略优化具有重要参考价值。通过该等效电路模型，研发团队可更精准地设计闭环控制参数，提升产品在负载突变下的电压稳定性与动态性能。建议将此分析方法应用于下一代高功率密度变换器的控制算法...
利用改进空间矢量调制策略降低三相准Z源逆变器开关损耗
Switching Loss Reduction in the Three-Phase Quasi-Z-Source Inverters Utilizing Modified Space Vector Modulation Strategies
Ahmed Abdelhakim · Pooya Davari · Frede Blaabjerg · Paolo Mattavelli · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年5月
准Z源逆变器（qZSI）因结构简单且输入电流连续，成为光伏逆变器领域的重要拓扑。本文针对现有调制方法存在的局限性，提出改进的空间矢量调制策略，旨在有效降低三相qZSI的开关损耗，提升系统整体转换效率。
解读: 该研究关注的准Z源逆变器（qZSI）拓扑具备升降压一体化能力，对于阳光电源的组串式逆变器及户用光伏产品线具有重要的参考价值。通过优化空间矢量调制（SVPWM）策略降低开关损耗，可直接提升逆变器的最高效率和功率密度，从而降低散热成本并延长器件寿命。建议研发团队评估该调制策略在阳光电源现有高压组串式逆变...
关于直流-直流互联变换器SISO与MIMO阻抗稳定性评估的适用性研究
On the Applicability of SISO and MIMO Impedance-Based Stability Assessment of DC–DC Interlinking Converters
Ružica Cvetanović · Ivan Z. Petrić · Paolo Mattavelli · Simone Buso · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月
本文建立了直流-直流互联变换器中常用的端口级（端接）单输入单输出（SISO）阻抗法与设备级（非端接）多输入多输出（MIMO）阻抗法之间的数学关联。研究明确了确保稳定性评估准确性的必要条件，为复杂电力电子系统中的阻抗建模与稳定性分析提供了理论依据。
解读: 该研究对于阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及直流微电网解决方案至关重要。在多机并联或复杂直流母线架构中，变换器的阻抗交互易引发谐振失稳。通过应用MIMO阻抗建模方法，研发团队能更精准地评估PCS在弱电网或多变换器互联场景下的稳定性，优化控制环路设计。建议将该理论应用...
直流-直流互联变换器鲁棒稳定性的全端口MIMO导纳无源性分析
All-Port MIMO Admittance Passivity for Robust Stability of DC–DC Interlinking Converters
Ružica Cvetanović · Ivan Z. Petrić · Paolo Mattavelli · Simone Buso · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
本文研究了直流-直流变换器未端接全端口MIMO导纳矩阵的无源性，旨在分析并预防变换器在任意网格化电网阻抗下的并网失稳问题。研究不仅关注输入输出自导纳的无源性，还深入探讨了多端口交互对系统稳定性的影响，为复杂并网场景下的变换器设计提供了理论支撑。
解读: 该研究对于阳光电源的储能系统（PowerTitan/PowerStack）及光储一体化解决方案至关重要。在复杂的弱电网或微电网应用中，储能变流器（PCS）作为互联变换器，其端口阻抗特性直接影响并网稳定性。通过MIMO无源性分析，可优化PCS的控制算法，提升系统在复杂电网阻抗下的鲁棒性，有效避免振荡。...
多采样PWM电力电子控制系统中的稳态噪声传播模型及抽取研究
Models for Stationary Noise Propagation in Multi-sampled PWM Power Electronic Control Systems With Decimation
Ivan Z. Petric · Ruzica Cvetanovic · Paolo Mattavelli · Simone Buso · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年9月
本文推导了考虑抽取（Decimation）的多采样控制系统中的稳态噪声传播模型。文章解释了抽取过程如何通过多速率控制或多采样脉宽调制（MS-PWM）引入系统。在MS-PWM情况下，抽取率由开关频率决定，该模型为分析电力电子系统的噪声特性提供了理论基础。
解读: 该研究直接关联阳光电源核心产品（如组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器）的控制算法优化。在高性能电力电子系统中，高频开关带来的噪声与采样抽取机制直接影响控制环路的稳定性与电能质量。通过引入该噪声传播模型，研发团队可更精准地优化MS-PWM策略，提升逆变器在弱电网下的动态...
并网逆变器D-Q小信号阻抗分析
Analysis of D-Q Small-Signal Impedance of Grid-Tied Inverters
Bo Wen · Dushan Boroyevich · Rolando Burgos · Paolo Mattavelli 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年1月
本文分析了同步旋转坐标系（d-q）下，带有反馈控制和锁相环（PLL）的三相并网逆变器的小信号阻抗。研究揭示了逆变器q-q通道阻抗表现为负增量电阻的重要特性，并探讨了该行为对系统稳定性的影响。
解读: 该研究对于阳光电源的核心产品线（组串式及集中式光伏逆变器、储能变流器PCS）至关重要。随着电网环境日益复杂，弱电网下的并网稳定性成为技术难点。文中关于PLL与控制环路引起的负阻抗特性分析，直接指导了阳光电源在逆变器并网控制算法的优化，有助于提升产品在弱电网环境下的谐波抑制能力和动态稳定性。建议研发团...
开关变换器电流模式控制的通用补偿斜率自动整定技术
Universal Compensation Ramp Auto-Tuning Technique for Current Mode Controls of Switching Converters
Pei-Hsin Liu · Yingyi Yan · Fred C. Lee · Paolo Mattavelli · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年2月
传统的电流模式控制斜率补偿未充分考虑参数变化，导致小信号传递函数波动，限制了电压环带宽。为优化电流模式控制的动态性能，本文提出了一种基于电流反馈斜率检测的外部斜率自动整定技术，实现了对变换器动态响应的优化。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线（如组串式/集中式光伏逆变器、PowerTitan/PowerStack储能变流器）具有重要应用价值。在电力电子变换器中，电流模式控制是实现快速动态响应和稳定性的关键。通过引入斜率自动整定技术，可以有效解决因电感、负载或电网阻抗变化导致的控制环路带宽受限问题，显著提升逆变...
飞跨电容多电平变换器主动平衡的小信号电荷模型
A Small-Signal Charge Model for Active Balancing of Flying Capacitor Multilevel Converters
Rahul K. Iyer · Giovanni Bonanno · Simone Buso · Paolo Mattavelli 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年12月
本文提出了飞跨电容多电平（FCML）变换器中电容电压动态的建模方法，以及用于将电容电压调节至标称平衡值的闭环控制技术。通过利用电感电流的线性纹波模型研究开环电容电压动态，推导出了小信号工厂模型，并分析了开关扰动对电压平衡的影响。
解读: 飞跨电容多电平（FCML）拓扑在提升功率密度和降低输出谐波方面具有显著优势。对于阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan系列储能变流器（PCS），该小信号建模方法可优化多电平拓扑的控制策略，有效解决电容电压不平衡问题，提升系统在复杂工况下的稳定性。建议研发团队将其应用于高功率密度PCS产品的控制...
直流微电网中基于阻性-容性输出阻抗整形以降低输出电容的下垂控制变换器
Resistive–Capacitive Output Impedance Shaping for Droop-Controlled Converters in DC Microgrids With Reduced Output Capacitance
Guangyuan Liu · Paolo Mattavelli · Stefano Saggini · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年6月
在直流微电网中，下垂控制常用于分布式能源变换器的功率自动分配。为限制负载瞬态下的直流母线电压波动，需将变换器输出阻抗整形至低于直流电阻值。本文提出一种阻性-容性输出阻抗整形方法，旨在降低系统对输出电容的需求，提升直流微电网的动态响应性能与功率密度。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及直流微电网解决方案具有重要参考价值。通过优化PCS的输出阻抗整形算法，可以在不增加硬件电容成本的前提下，显著提升直流母线在负载突变时的电压稳定性。这不仅有助于减小储能变流器的体积与重量，提升产品功率密度，还能增强系统在复杂直...
并网逆变器的逆奈奎斯特稳定性判据
Inverse Nyquist Stability Criterion for Grid-Tied Inverters
Bo Wen · Dushan Boroyevich · Rolando Burgos · Paolo Mattavelli 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年2月
本文基于诺顿等效电路提出了一种新的阻抗基并网逆变器稳定性判据，并证明了戴维南等效电路可推导出相同结论。此外，文章验证了Middlebrook判据在逆变器系统中的适用性，为解决并网系统稳定性分析提供了理论支撑。
解读: 该研究直接关系到阳光电源核心产品（组串式/集中式光伏逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器）在复杂电网环境下的稳定性。随着全球电网弱网化趋势加剧，基于阻抗的稳定性分析是确保产品并网兼容性的关键。建议研发团队将此判据集成至iSolarCloud仿真模型中，用于评估逆变器在不同电网...
一种用于48V电压调节模块
VRM）应用的隔离式准谐振多相单级拓扑
Stefano Saggini · Osvaldo Zambetti · Roberto Rizzolatti · Massimiliano Picca 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年7月
为提升数据中心微处理器电源效率，48V直流配电架构备受关注。本文提出一种创新的单级准谐振拓扑，旨在替代目前数据中心VRM中常用的两级变换架构，通过简化电路结构实现更高的转换效率与功率密度。
解读: 该文献探讨的48V转低压单级变换技术主要针对数据中心服务器电源（VRM），虽与阳光电源目前核心的光伏与储能业务（如PowerTitan、组串式逆变器）存在差异，但其高频准谐振技术和单级变换思路对提升阳光电源iSolarCloud配套的边缘计算设备电源效率有参考价值。此外，随着阳光电源在工商业储能及数...
基于逆变侧电流反馈的LCL滤波电压源逆变器电网电流畸变抑制
Mitigation of Grid-Current Distortion for LCL-Filtered Voltage-Source Inverter With Inverter-Current Feedback Control
Zhen Xin · Paolo Mattavelli · Wenli Yao · Yongheng Yang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年7月
LCL滤波器电感较小，易受电网电压谐波影响导致并网电流畸变。对于采用逆变侧电流反馈（ICF）的控制系统，由于谐波信息在滤波电容处流失，该问题尤为严峻。本文旨在解决ICF控制下LCL逆变器的电网电流谐波抑制难题。
解读: 该研究直接针对阳光电源核心产品——组串式及集中式光伏逆变器的并网控制技术。LCL滤波器是逆变器的标准配置，而逆变侧电流反馈（ICF）因其控制简单、易于实现过流保护而被广泛应用。然而，在弱电网环境下，电网电压谐波会导致并网电流畸变，影响电能质量。该文献提出的抑制策略可直接优化阳光电源逆变器的控制算法，...
考虑死区效应和空间矢量调制类型的电压源逆变器(VSI)及电压源变换器(VSC)小信号模型
Small-Signal Model of Voltage Source Inverter (VSI) and Voltage Source Converter (VSC) Considering the DeadTime Effect and Space Vector Modulation Types
Sara Ahmed · Zhiyu Shen · Paolo Mattavelli · Dushan Boroyevich 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年6月
本文提出了一种改进的电压源逆变器(VSI)和变换器(VSC)小信号模型，该模型捕捉了以往文献中未充分考虑的死区效应和调制非线性。研究重点在于对这些非线性现象进行预测建模，而非仅仅局限于开关模型中的补偿方法，为电力电子系统的精确分析提供了理论基础。
解读: 该研究对阳光电源的核心产品线（如组串式逆变器、集中式逆变器及PowerTitan储能变流器）具有重要的工程指导意义。死区效应和调制非线性直接影响逆变器在弱电网下的谐波性能及控制稳定性。通过引入该改进的小信号模型，研发团队可更精确地优化控制算法，提升并网电流质量，并增强系统在复杂电网环境下的鲁棒性。建...
基于双有源桥
DAB）的插电式混合动力汽车电池充电器，其充电电流包含低频纹波
Lingxiao Xue · Zhiyu Shen · Dushan Boroyevich · Paolo Mattavelli 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年12月
本文针对插电式混合动力汽车车载充电器，探讨了在追求高功率密度的背景下，如何通过宽禁带器件提高开关频率。重点分析了AC-DC功率因数校正级直流母线电容体积受低频纹波功率限制的问题，并研究了基于DAB拓扑的充电器在处理此类纹波时的性能表现。
解读: 该技术对阳光电源的电动汽车充电桩业务具有重要参考价值。DAB拓扑是实现双向DC-DC变换的核心，对于提升充电桩的功率密度和效率至关重要。文中提到的宽禁带器件（SiC/GaN）应用及低频纹波抑制策略，可直接优化阳光电源充电桩产品的体积与散热设计。此外，该技术路线与阳光电源的储能PCS及光储一体化系统中...
基于实测d-q轴阻抗的恒功率负载下三相交流系统小信号稳定性分析
Small-Signal Stability Analysis of Three-Phase AC Systems in the Presence of Constant Power Loads Based on Measured d-q Frame Impedances
Bo Wen · Dushan Boroyevich · Rolando Burgos · Paolo Mattavelli 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年10月
随着电力系统中受控功率变换器数量的增加，小信号稳定性成为关键问题。本文针对三相交流系统，提出了一种基于实测d-q轴阻抗的稳定性分析方法。通过分析源与负载阻抗比值的奈奎斯特轨迹，可有效预测恒功率负载（CPL）作用下的系统稳定性，为复杂电力电子化系统的并网稳定性评估提供了理论支撑。
解读: 该研究直接关系到阳光电源组串式和集中式光伏逆变器、PowerTitan储能系统在弱电网或高比例电力电子化场景下的并网稳定性。随着电网阻抗波动及大量并网设备接入，基于d-q轴阻抗的建模与稳定性分析是提升逆变器与PCS并网鲁棒性的核心技术。建议研发团队利用该方法优化逆变器控制环路设计，特别是在构网型（G...
全端口未终止导纳无源性准则及其在交直流互联变换器鲁棒稳定性中的应用
All-Port Unterminated Admittance Passivity for Robust Stability of AC-DC Interlinking Converters
Ružica Cvetanović · Ivan Z. Petrić · Paolo Mattavelli · Simone Buso · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
本文提出了全端口未端接导纳无源准则，并针对交流端口采用 $dq$ 坐标系表示的交直流变换器，建立了一种与端接无关的、面向鲁棒稳定性的控制器设计框架。除了研究变换器直流端口和交流端口未端接自导纳的无源特性外，还考察了耦合无源特性，以考虑端口耦合可能产生的不稳定影响。本文阐述了为确保稳定性，应如何设计变换器的控制系统，使所有无源特性在对稳定性至关重要的频率范围内均为非负。以三相电流控制型电压源逆变器为例对所提出的方法进行了说明。作为稳定控制策略的示例，多采样脉宽调制和有源阻尼阻抗模拟被证明能够使所有...
解读: 从阳光电源的业务角度来看，这篇论文提出的全端口无端接导纳无源性准则对我们的光伏逆变器和储能变流器产品具有重要的技术价值。该研究针对AC-DC变流器在复杂电网环境下的稳定性问题，提出了一种独立于端接条件的鲁棒稳定性控制设计框架，这正是我们在弱电网并网和多变流器并联场景中面临的核心挑战。 论文的创新之...
数字孪生驱动的高可靠性电力电子系统特刊主编寄语
Guest Editorial Special Issue on Digital Twin Driven High-Reliability Power Electronic Systems
Jiangbiao He · Paolo Mattavelli · Fernando Briz · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月
为满足全球零排放可持续能源发展需求，交通和公用电力等行业正经历快速变革，电力电子在电动汽车、电动船舶、飞机、太阳能/风能发电和储能等众多功率转换系统中发挥支柱作用。然而电力电子可靠性尚未受到足够重视，特别是在安全关键应用中可靠性应是首要设计优先级。工业4.0和5.0着重互联性、自动化、智能和实时状态监测，数字在线预防性维护和优化至关重要。数字孪生是物理系统的数字复制品，可准确预测和反映物理系统的实时健康状况，通过物理组件与数字孪生模型间的实时双向数据流实现。该特刊发表10篇文章涵盖数字孪生参数估...
解读: 该数字孪生特刊与阳光电源智能运维战略高度契合。特刊涵盖的Buck/Boost变换器数字孪生参数估计、五电平ANPC逆变器故障诊断和SiC MOSFET模块电-热-机械建模与阳光iSolarCloud平台的智能诊断和预测性维护功能发展方向一致。数字孪生技术在直流电容、电感、开关管寄生电阻实时估计方面的...
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