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一种用于五桥臂逆变器供电双感应电机的扩展型DPWM降开关损耗方法
An Extended DPWM Method for Switching Loss Reduction With Dual Induction Motors Fed by Five-Leg Inverter
EunWoo Lee · June-Hee Lee · Do-Hyeon Kim · Dongho Choi 等5人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2024年9月
本文提出了一种用于驱动双感应电机（IMs）的五桥臂逆变器（FLI）的扩展不连续脉宽调制（DPWM）方法。传统上，已提出一种基于旋转载波的不连续脉宽调制（RCB - DPWM）方法来提高五桥臂逆变器的效率。该方法在相同的速度和转矩条件下，能类似地降低两台电机的开关损耗。然而，当条件不同时，RCB - DPWM方法无法使开关损耗最小化。因此，本文利用输出电流的绝对值来在不同的速度和转矩条件下使开关损耗最小化。由于开关损耗与输出电流的大小成正比，因此基于电流值计算偏移电压。将偏移电压添加到参考电压上，...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项针对五桥臂逆变器驱动双电机系统的扩展DPWM技术具有重要的参考价值和潜在应用前景。 该技术的核心创新在于基于输出电流绝对值动态优化开关损耗，突破了传统RCB-DPWM方法仅适用于双电机同工况的局限性。这一技术思路与阳光电源在多电机驱动场景中的实际需求高度契合。在光伏水...
GaN HEMT稳态开关过程中的输出电容损耗
Output Capacitance Loss of GaN HEMTs in Steady-State Switching
Qihao Song · Ruizhe Zhang · Qiang Li · Yuhao Zhang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年5月
本文针对高频应用中GaN HEMT输出电容（C_OSS）充放电产生的损耗问题，提出了一种基于非钳位电感开关（UIS）测试平台的简便损耗表征方法，为高频功率变换器的效率评估提供了新手段。
解读: 随着阳光电源在户用光伏逆变器及小型储能系统（如PowerStack）中对高功率密度和高效率的追求，GaN器件的应用趋势日益明显。该研究提出的C_OSS损耗表征方法，能够帮助研发团队更精准地评估GaN器件在高频开关下的损耗特性，从而优化逆变器及DC-DC变换器的磁性元件设计与驱动电路参数。建议在下一代...
用于实现宽负载范围ZVS与低开关损耗的串联半桥WPT变换器优化混合TPS与EPS控制
Optimized Hybrid TPS and EPS Control for Tandem-Half-Bridge WPT Converter to Achieve Wide Load Range ZVS With Low Switching Loss
Mingyang Li · Junjun Deng · Chang Li · Shuo Wang · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年1月
在不使用额外直流 - 直流转换器的情况下实现宽范围功率调节，无线电能传输（WPT）系统采用移相全桥（PSFB）是一种很有前景的方法。然而，对于 PSFB WPT 系统而言，开关损耗是影响系统效率的关键因素。单侧 PSFB 可以调节功率，但硬开关会导致效率低下和电磁干扰问题。双侧 PSFB 能够在较宽的功率范围内实现零电压开关（ZVS），但代价是在轻载时会产生较高的导通损耗和关断损耗。本文提出了一种将串联半桥（THB）与有源整流器（AR）相结合的 WPT 变换器，以降低系统在轻载和中载时的开关损耗...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项串联半桥无线电能传输技术具有重要的战略参考价值。该技术通过优化的混合三相移和扩展相移控制策略，在16.7%-100%负载范围内实现了全开关零电压开关（ZVS）和≥94.1%的高效率，这与我司在光伏逆变器和储能变流器领域追求的宽负载高效运行目标高度契合。 在储能系统应用...
基于载波的三电平NPC逆变器最小损耗断续PWM与中点电压平衡
Carrier-Based Minimum-Loss Discontinuous PWM With Neutral-Point Voltage Balancing for Three-Level NPC Inverters
作者未知 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4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...
利用去饱和保护电路在不增加dv/dt的情况下降低10 kV SiC MOSFET的开通损耗
Turn-on Switching Loss Reduction for 10 kV SiC mosfets Without Increasing dv/dt Using Desat Protection Circuits
Ruirui Chen · Fred Wang · Hua Bai · Leon M. Tolbert · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年3月
得益于10 kV SiC MOSFET的快速开关能力，中压（MV）功率变换器可显著降低功率损耗。然而，其高dv/dt也给中压变换器设计带来挑战。本文提出了一种简单方法，在不增加dv/dt的前提下降低10 kV SiC MOSFET的开通损耗，该方法利用了广泛使用的去饱和保护电路。
解读: 随着阳光电源在储能系统（如PowerTitan系列）及中压光伏并网领域对高压功率器件需求的增长，10 kV SiC MOSFET的应用潜力巨大。该技术通过优化去饱和保护电路平衡了开关损耗与dv/dt，有助于提升高压变换器的效率并降低电磁干扰（EMI）设计难度。建议研发团队关注该电路拓扑在兆瓦级储能变...
低损耗MOS可控存储载流子二极管
Low-Loss MOS-Controllable Stored-Carrier Diode
Hiroshi Suzuki · Tomoyuki Miyoshi · Takashi Hirao · Yusuke Takada 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年4月
我们先前提出了一种金属氧化物半导体可控存储载流子二极管（MOSD），以突破传统 p - n 二极管在导通损耗和开关损耗之间的折衷问题。这种 MOSD 的结构是在阳极区域添加一个 n 沟道金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET），用于动态控制存储载流子密度。本研究的仿真结果表明，由于深 p⁻ 层完全覆盖 MOS 栅极，与 MOSFET 中的栅控体二极管相比，我们的 MOSD 的开关损耗能够充分降低。窄单元宽度和电子阻挡层（EBL）分别是我们 MOSD 的特性，它们也分别增强了开关损耗和正向电压...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项MOS可控储载二极管（MOSD）技术对我们在光伏逆变器和储能变流器领域具有重要的战略价值。该技术通过在阳极区集成n沟道MOSFET来动态控制载流子密度，成功突破了传统p-n二极管导通损耗与开关损耗之间的固有矛盾，这正是我们高功率密度产品设计中长期面临的核心瓶颈。 从技...
一种用于高压脉冲电源开关速度和开关损耗计算的SiC MOSFET精确解析模型
An Accurate Analytical Model of SiC MOSFETs for Switching Speed and Switching Loss Calculation in High-Voltage Pulsed Power Supplies
Zaojun Ma · Yunqing Pei · Laili Wang · Qingshou Yang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年3月
本文针对高压脉冲电源（HVPPS）中SiC MOSFET的应用，提出了一种精确的解析模型，用于计算其开关速度和开关损耗。该模型克服了传统双脉冲测试在特定应用场景下的局限性，为实现高压脉冲电源的高效率和纳秒级输出提供了理论支撑。
解读: 该模型对阳光电源的核心业务具有重要参考价值。随着阳光电源组串式逆变器及PowerTitan系列储能PCS向更高功率密度和更高电压等级演进，SiC器件的应用已成为提升效率的关键。该解析模型能够辅助研发团队在设计阶段更精准地评估SiC MOSFET的开关损耗，从而优化散热设计与驱动电路参数，提升产品在极...
一种单相软开关逆变器的自适应开关频率与导通损耗优化调制策略
An Adaptive Switching Frequency and Conduction Loss Optimization Modulation Strategy for Single-Phase Soft-Switching Inverter
Chaofan Wei · Jianhua Lei · Ruogu Yao · Jiatao Yang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年3月
本文针对三角电流模式（TCM）单相全桥逆变器在交流电流过零点附近开关频率变化范围大、导致开关损耗增加及控制难度提升的问题，提出了一种自适应准梯形调制策略，旨在优化开关频率并降低导通损耗，从而提升逆变器效率。
解读: 该技术对阳光电源的户用光伏逆变器产品线具有重要参考价值。户用逆变器对体积、效率及散热要求极高，TCM模式结合软开关技术是提升功率密度的有效路径。针对过零点频率剧烈波动的问题，该自适应调制策略能有效降低电磁干扰（EMI）并提升轻载效率，有助于优化阳光电源户用机型的控制算法，在保证高效率的同时降低对磁性...
一种具有最小化开关损耗的大功率混合软开关PWM全桥DC-DC变换器
Large Power Hybrid Soft Switching Mode PWM Full Bridge DC–DC Converter With Minimized Turn-on and Turn-off Switching Loss
Yong Shi · Xu-Wei Gui · Ji Xi · Xin Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年12月
本文提出了一种适用于大功率工业应用的新型PWM全桥DC-DC变换器。通过在不同输入输出条件下调节原边开关管的软开关模式，实现了系统效率的最优化。在零电压零电流开关（ZVZCS）模式下，通过优化软开关过程，有效降低了开关管的开通与关断损耗。
解读: 该拓扑技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及大功率组串式逆变器具有重要参考价值。在大功率DC-DC变换环节，开关损耗是限制功率密度和效率提升的核心瓶颈。本文提出的ZVZCS混合软开关技术，能够显著降低高压大电流工况下的开关损耗，有助于提升阳光电源PCS产品的转换效...
基于阻抗切换功率控制的全软开关双有源桥串联谐振变换器
Fully Soft-Switched Dual-Active-Bridge Series-Resonant Converter With Switched-Impedance-Based Power Control
Muhammad Yaqoob · Ka-Hong Loo · Yuk Ming Lai · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年11月
针对高频隔离双向DABSRC变换器在宽电压和电流范围内导通损耗与开关损耗较大的问题，本文提出了一种基于阻抗切换的控制策略。该方法通过调节谐振网络阻抗，实现了全负载范围内的软开关运行，并有效降低了谐振槽电流，从而提升了变换器的整体效率。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）及PCS产品线具有重要参考价值。DABSRC拓扑是实现高功率密度、高效率双向DC-DC变换的核心，特别是在高压储能系统中。通过引入阻抗切换控制，可以在宽电池电压范围内实现全软开关，显著降低开关损耗，提升PCS的峰值效率。建...
低压eGaN HEMT开关过程分析模型及损耗计算
An Analytical Switching Process Model of Low-Voltage eGaN HEMTs for Loss Calculation
Kangping Wang · Xu Yang · Hongchang Li · Huan Ma 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年1月
本文提出了一种改进的解析开关过程模型，用于计算低压增强型氮化镓高电子迁移率晶体管（eGaN HEMT）的开关损耗。针对eGaN HEMT开关速度快、寄生电感极小等区别于传统硅MOSFET的特性，该模型提供了更精确的损耗评估方法。
解读: 随着阳光电源在户用光伏逆变器及小型化充电桩产品中对高功率密度要求的提升，GaN器件的应用前景广阔。该模型能够精确评估GaN器件在高速开关下的损耗，有助于优化逆变器及DC-DC变换器的热设计与效率。建议研发团队将其应用于iSolarCloud平台下的功率模块仿真工具中，以指导下一代高频、高效率户用逆变...
共源共栅GaN HEMT在高频软开关应用中输出电容损耗的起源
Origin of Soft-Switching Output Capacitance Loss in Cascode GaN HEMTs at High Frequencies
Qihao Song · Ruizhe Zhang · Qiang Li · Yuhao Zhang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年11月
本文研究了GaN HEMT在高频软开关应用中输出电容（COSS）损耗（EDISS）的物理机制。研究指出，共源共栅（Cascode）结构的GaN器件在充放电过程中存在非理想损耗，这成为限制高频功率变换效率的关键瓶颈。
解读: 随着阳光电源在户用光伏逆变器及小型化充电桩领域对功率密度要求的不断提升，高频化已成为核心技术趋势。GaN器件凭借优异的开关特性成为提升效率的关键，但共源共栅GaN在高频软开关下的损耗问题直接影响整机效率与热设计。建议研发团队在开发下一代高频紧凑型逆变器或充电模块时，重点评估该损耗机制对系统效率的影响...
开关损耗大小对SiC MOSFET开关模式功率循环测试寿命的影响
Influence of Switching Loss Magnitude on Lifetime During a Switch-Mode Power Cycling Test of SiC MOSFETs
James Abuogo · Jörg Franke · Josef Lutz · Thomas Basler · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年8月
为使功率循环测试更贴近实际应用，本文研究了开关损耗对离散型SiC MOSFET功率循环寿命的影响。通过在不同开关损耗量级下进行四种开关模式功率循环测试，分析了开关损耗对器件失效机理及寿命的影响，为宽禁带器件的可靠性评估提供了重要参考。
解读: 随着阳光电源组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统向高功率密度和高效率演进，SiC MOSFET已成为核心功率器件。本文提出的开关模式功率循环测试方法，比传统测试更真实地模拟了逆变器在实际工况下的热应力，对优化阳光电源产品的功率模块设计、提升系统在复杂电网环境下的长期可靠性...
在并联功率FET桥臂中实现谐振换相极
Enabling Resonant Commutated Pole in Parallel Power FET Bridge Legs
Yanfeng Shen · Yunlei Jiang · Hui Zhao · Teng Long · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年12月
为满足更高电流等级和更低热阻需求，并联功率FET成为一种经济且必要的方案。然而，并联会增加硬开关应用中的开关损耗。本文提出了一种通用的软开关调制策略，旨在解决并联FET桥臂中的开关损耗问题，提升功率变换效率。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线具有重要指导意义。在组串式逆变器和PowerTitan/PowerStack储能变流器中，为了实现高功率密度，并联功率器件（如SiC MOSFET）是主流方案，但往往伴随着开关损耗和EMI挑战。本文提出的谐振换相极技术可有效降低并联器件的开关损耗，提升系统整体效率。建议研...
迈向真正的零电压开关
ZVS）边界
Wucheng Ying · Hui Zhao · Ameer Janabi · Jinwei Qi 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年1月
本文针对高效率、高功率密度变换器中导通损耗占主导的问题，探讨了零电压开关（ZVS）技术。指出不准确的ZVS边界判定会导致设计偏差，造成开关损耗增加或导通/关断损耗过大，从而影响变换器的整体性能。
解读: 该研究对提升阳光电源光伏逆变器及储能PCS的功率密度至关重要。在组串式逆变器和PowerTitan系列储能系统中，精确的ZVS边界控制能有效降低开关损耗，提升整机效率。特别是在应用SiC/GaN等宽禁带半导体时，该理论有助于优化软开关控制策略，减少散热设计冗余，从而实现更紧凑的系统集成。建议研发团队...
用于降低三相电压源逆变器电流纹波和开关损耗的灵活主动矢量分配策略
Flexible Active Vector Distribution Strategy for Current Ripple and Switching Loss Reduction in Three-Phase Voltage Source Inverter
Haotian Ren · Chun Gan · Kai Ni · Haochen Shi 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2024年12月
采用空间矢量脉宽调制（SVPWM）方案时，矢量分布直接影响电流纹波。此外，矢量分布还决定了开关序列，进而影响开关损耗。基于这些特性，本文提出一种新型灵活矢量分布策略，旨在同时降低电压源逆变器（VSI）的三相电流纹波和开关损耗。在该策略中，除传统序列外，还设计了两种新的矢量序列。根据三相电流幅值顺序，进一步选择其中一种新序列以实现更低的开关损耗。然后，为降低电流纹波，定量推导了所选序列下三相电流纹波峰值与电压矢量各段持续时间之间的关系。在此基础上，提出一种新型在线灵活有源矢量分布方法，用于计算各段...
解读: 该灵活主动矢量分配策略对阳光电源的SG系列光伏逆变器和ST系列储能变流器产品具有重要应用价值。通过优化SVPWM的矢量分配方式，可同时实现电流纹波抑制和开关损耗降低的双重目标。这对于提升大功率产品(如SG350HX)的转换效率和输出电能质量尤为关键。该技术可直接应用于现有产品的控制算法升级，有助于进...
扩展电流分流器带宽以实现宽禁带器件开关损耗的精确评估
Extending Current Shunt Bandwidth for Accurate Switching Loss Evaluation of Wide-Bandgap Devices
Qi Hui · Bin Li · Xiaoyong Ren · Qianhong Chen · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月
由于电流分流电阻与等效串联电感形成的零点限制，低阻值分流器的带宽难以提升，这阻碍了对高电流等级、高开关速度的宽禁带（WBG）器件进行精确的开关损耗评估。本文提出了一种非传统的惠斯通电桥分流器模型视角，揭示了其频率响应特性，为提升宽禁带器件测试精度提供了新方法。
解读: 随着阳光电源在光伏逆变器和储能系统（如PowerTitan系列）中大规模应用SiC等宽禁带器件，提升开关损耗评估精度对于优化系统效率和热管理至关重要。该研究提出的分流器带宽扩展方法，可直接应用于研发阶段的功率模块测试平台，帮助工程师更准确地获取高频开关下的损耗数据。建议将其引入到逆变器及PCS产品的...
高速磁通切换永磁电机风摩损耗的评估与抑制
Evaluation and Suppression of Windage Loss for High-Speed Flux-Switching Permanent Magnet Machine
Wenfei Yu · Zhongze Wu · Zhiheng Zhang · Wei Hua · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年2月
本文针对6定子槽/4转子极（6/4）高速磁通切换永磁（HS - FSPM）电机凸极转子导致的风摩损耗过高问题展开研究，分别从设计和制造工艺两方面提出了多种风摩损耗抑制方法。首先，基于流体动力学方法，建立了计算HS - FSPM电机转子风摩损耗的解析模型，并评估了转子齿槽整形的影响。其次，分析了影响风摩损耗的敏感因素，如定子槽形状、转子外框尺寸和形状等，量化了各因素对风摩损耗的影响。对这些影响风摩损耗的敏感因素进行分类，并提出了针对性的风摩损耗抑制方法。采用计算流体动力学方法进行验证。然后，为验证...
解读: 该高速磁通切换永磁电机风摩损耗抑制技术对阳光电源储能与新能源汽车产品线具有重要应用价值。在PowerTitan大型储能系统中，高速电机常用于飞轮储能或液冷系统驱动，风摩损耗直接影响系统效率；该研究提出的三维流体动力学建模方法可用于优化ST系列储能变流器配套的冷却风机设计，降低辅助损耗。在新能源汽车领...
全碳化硅三相UPS模块中EMI产生、传播与抑制的三端共模EMI模型
Three-Terminal Common-Mode EMI Model for EMI Generation, Propagation, and Mitigation in a Full-SiC Three-Phase UPS Module
Sungjae Ohn · Jianghui Yu · Paul Rankin · Bingyao Sun 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年9月
本文针对全碳化硅（SiC）三相UPS模块，建立了三端共模EMI模型，旨在分析SiC器件快速开关带来的电磁干扰问题。研究重点在于EMI的产生机理、传播路径及抑制策略，为提升SiC功率变换系统的电磁兼容性提供了理论支撑。
解读: 该研究对阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统具有重要参考价值。随着公司产品全面向SiC器件切换以提升效率和功率密度，高频开关带来的EMI挑战日益严峻。本文提出的三端共模模型有助于研发团队在设计阶段精准预测并抑制EMI，优化PCB布局与滤波器设计，从而在满足严苛电...
一种基于后处理技术的GaN器件开关损耗估算方法
A Postprocessing-Technique-Based Switching Loss Estimation Method for GaN Devices
Minghai Dong · Hui Li · Shan Yin · Yingzhe Wu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年7月
氮化镓（GaN）高电子迁移率晶体管（HEMT）因其低开关损耗，在高密度功率变换器应用中极具前景，如快充、无线充电和5G电源。然而，GaN器件极快的开关速度使其对寄生参数高度敏感，给准确的损耗评估带来挑战。本文提出了一种基于后处理技术的开关损耗估算方法，旨在解决高频应用下的损耗测量难题。
解读: GaN器件是实现阳光电源下一代高功率密度逆变器和储能系统的关键技术。在户用光伏逆变器及小型化充电桩产品中，利用GaN替代传统硅基器件可显著提升转换效率并减小体积。该文提出的开关损耗估算方法，有助于研发团队在设计阶段更精准地评估高频开关损耗，优化驱动电路设计，从而降低电磁干扰（EMI）并提升系统可靠性...
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