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混合封装SiC功率模块中寄生电容对传导EMI及开关损耗的综合分析与优化
Comprehensive Analysis and Optimization of Parasitic Capacitance on Conducted EMI and Switching Losses in Hybrid-Packaged SiC Power Modules
Yifan Zhang · Yue Xie · Cai Chen · Xinyue Guo 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年11月
宽禁带（WBG）器件的高开关速度为功率模块发展带来突破，但寄生参数在高频切换下加剧了功率损耗与电磁干扰（EMI）问题。本文提出了一种具有超低寄生参数的1200V/24A SiC半桥功率模块，旨在优化开关性能并抑制EMI。
解读: 该研究直接服务于阳光电源核心产品线的技术迭代。随着公司组串式逆变器和PowerTitan/PowerStack储能系统向更高功率密度和更高开关频率演进，SiC器件的应用已成必然。通过优化功率模块的寄生电容，不仅能显著降低开关损耗，提升整机效率，还能有效解决高频化带来的EMI合规性难题，降低滤波器设计...
SiC MOSFET并联运行中动态电流平衡的共源电感补偿技术
Common Source Inductance Compensation Technique for Dynamic Current Balancing in SiC MOSFETs Parallel Operations
Boyi Zhang · Ruxi Wang · Peter Barbosa · Qianyi Cheng 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年11月
在牵引逆变器等高电流应用中，SiC MOSFET常通过并联以提升电流等级，但不对称布局引起的寄生电感差异会导致动态电流不平衡，进而引发器件及系统故障。本文提出了一种共源电感补偿技术，旨在解决并联SiC MOSFET的动态电流不平衡问题，提升功率模块的运行可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）具有重要意义。随着公司产品向更高功率密度演进，SiC器件的大规模并联应用日益增多，动态电流不平衡是制约模块可靠性的关键瓶颈。该补偿技术可直接优化公司功率模块的PCB布局设计与驱动电路，降低开关过程中的电压尖...
基于倍频功率控制的两级单相变换器直流母线电压纹波与DAB电流应力优化与权衡
Optimization and Tradeoff of DC Bus Voltage Ripple and DAB Current Stress in Two-Stage Single-Phase Converter by Double-Line-Frequency Power Control
Fei Xiong · Peng Wu · Hongyu Yang · Kaibi Zhang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年11月
针对两级单相系统中存在的倍频瞬时功率问题，本文提出了一种倍频功率控制方法。该方法旨在实现双有源桥（DAB）DC/DC变换器的电流应力与直流母线电压纹波之间的优化与权衡，通过调节DAB中的不同倍频功率分量，有效改善系统性能。
解读: 该研究直接关联阳光电源的核心产品线，特别是户用光伏逆变器及储能变流器（PCS）。在单相储能系统中，直流母线电压纹波与DAB变换器的电流应力是影响系统效率、电容寿命及功率密度的关键因素。该控制策略能够优化DAB的运行特性，有助于提升阳光电源户用储能系统（如PowerStack系列）的转换效率，并降低对...
具有增强预测时域的LC滤波电压源逆变器广义预测控制
Generalized Predictive Control for LC-Filtered Voltage-Source Inverters With Enhanced Predictive Horizon
Cheng Xue · Jiangfeng Wang · Rui Liu · Han Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年11月
本文研究了LC滤波电压源逆变器在广义预测控制（GPC）下的应用。针对LC滤波器带来的二阶特性，探讨了GPC作为内环控制器的性能表现，特别是在弱电网条件下的控制策略，旨在实现恒定开关频率、明确的稳定性分析及高控制带宽。
解读: 该研究直接针对阳光电源核心产品线——组串式及集中式光伏逆变器的控制算法优化。LC滤波器的二阶特性是逆变器并网控制的难点，通过引入增强预测时域的广义预测控制（GPC），可显著提升逆变器在弱电网下的动态响应速度与稳定性，并解决传统MPC算法开关频率不固定的问题。建议研发团队将其应用于新一代高功率密度逆变...
一种增强弱电网下变换器稳定性的新型锁相环结构
A Novel Phase-Locked Loop Structure to Enhance Converter Stability in Weak Grids
Xiaoqiang Guo · Shiqi Zhang · Zhixing Yan · Yupeng Wei 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年11月
锁相环（PLL）是变换器与电网同步的核心。然而，传统双二阶广义积分器锁相环（DSOGI-PLL）在弱电网下存在不对称动态特性，易引发频率耦合及次/超同步振荡。本文分析了其耦合机理，并提出了一种新型PLL结构以提升弱电网下变换器的稳定性。
解读: 该研究直接针对阳光电源组串式及集中式光伏逆变器在弱电网环境下的并网稳定性痛点。随着光伏渗透率提升，电网强度下降，传统PLL易导致振荡风险。该新型PLL结构可直接优化阳光电源逆变器的控制算法，提升产品在复杂电网环境下的适应性和抗扰动能力，保障电站稳定运行。建议研发团队评估该结构在iSolarCloud...
基于对称最优法的并网变换器电网同步系统控制设计：综合参考
Control Design of Grid Synchronization Systems for Grid-Tied Power Converters Using Symmetrical Optimum Method: A Comprehensive Reference
Saeed Golestan · Josep M. Guerrero · Juan C. Vasquez · Abdullah M. Abusorrah 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年11月
先进电网同步系统的控制设计因其包含滤波网络和反馈回路的非线性自适应特性而变得复杂。本文旨在解决该问题，通过对称最优法对多种先进同步系统（包括单相及三相锁相环）的相位或频率估计回路进行系统性设计与优化，为并网变换器的控制提供理论指导。
解读: 电网同步技术是阳光电源光伏逆变器（组串式/集中式）及储能变流器（PowerTitan/PowerStack）的核心底层算法。随着电网弱电网特性日益显著，传统的锁相环（PLL）易失稳。本文提出的对称最优法为优化锁相环参数提供了系统化方案，有助于提升阳光电源产品在复杂电网环境下的鲁棒性。建议研发团队将其...
考虑非理想电流环的跟网型变换器暂态同步稳定性
Transient Synchronization Stability of Grid-Following Converters Considering Nonideal Current Loop
Chao Charles Liu · Jingxi Yang · Chi K. Tse · Meng Huang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年11月
本文针对广泛应用的跟网型变换器（GFLC）在电网扰动下的同步稳定性问题展开研究。指出传统分析方法常因假设电流环为理想状态而导致模型失真，本文旨在通过考虑非理想电流环特性，更准确地评估电力电子化电网中的暂态同步稳定性。
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、以及PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）在弱电网环境下的并网性能。随着电网渗透率提升，电网扰动下的同步失稳风险增加，传统的理想电流环假设已无法满足高可靠性要求。建议研发团队在控制算法设计中引入非理想电流环模型，优化锁相环（P...
一种用于单/三相电动汽车充电系统单相运行模式的改进型组合电流控制及电压纹波抑制
An Improved Combined Current Control for Single-Phase Operation Mode of Single-/Three-Phase EV Charging System With Voltage Ripple Suppression
Yuxuan Bi · Tong Zhao · Junzhong Xu · Guohua Shu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年11月
本文详细研究了一种多功能单/三相电动汽车（EV）充电系统的控制策略。通过重构三相两电平电压源整流器，使其在单相模式下运行，利用两相腿交错PWM调制技术，并将电网中性线连接至直流侧中点，有效抑制了单相运行时的电压纹波，提升了充电系统的灵活性与性能。
解读: 该研究直接契合阳光电源充电桩业务线。随着全球充电市场对兼容性要求的提高，单/三相自动切换技术是提升用户体验的关键。文中提出的交错PWM调制与电压纹波抑制策略，可直接应用于阳光电源的交流充电桩及车载充电机（OBC）研发中，有助于减小输出滤波电容体积，提升功率密度。建议研发团队关注该拓扑在不同电网环境下...
基于阶跃加前馈控制的LLC变换器同步整流导通优化增强方案
An Enhanced Adaptive Synchronous Rectification With Turn-ON Optimization for LLC Converters Based on Stepwise-Plus-Feedforward Control
Long Pei · Lixin Jia · Laili Wang · Lie Zhao 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年11月
同步整流（SR）是LLC谐振变换器实现高效率设计的关键。主流的自适应直接电压检测法（ADVS-SR）受变压器寄生电容及SR开关输出电容影响，易出现误导通。本文提出一种基于阶跃加前馈控制的增强型自适应同步整流方案，通过优化导通时序，有效提升了LLC变换器在宽负载范围下的效率与可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线具有极高价值。LLC拓扑广泛应用于阳光电源的户用光伏逆变器（如iHome系列）、储能变流器（PCS，如ST系列及PowerStack）以及电动汽车充电桩的DC-DC级。通过采用该增强型同步整流控制策略，可以显著降低LLC变换器在轻载及重载工况下的开关损耗，提升整机效率，并...
基于轨迹投影的多电平变换器交流电流纹波分析
AC Current Ripple Analysis for Multilevel Converters Based on Trajectory Projection
Zhou He · Hongfa Ding · Dong Jiang · Yi Tang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年11月
本文提出了一种基于两电平调制单元（2L-MU）纹波轨迹投影的多电平变换器交流电流纹波分析方法。该方法避开了复杂的电路模型分析，能够有效计算交流电流纹波的峰峰值和均方根值，对调制策略优化、滤波器设计及电感损耗评估具有重要意义。
解读: 该研究提出的纹波分析方法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）具有极高的工程价值。在多电平拓扑（如三电平、五电平）广泛应用的背景下，该方法能显著简化滤波器参数设计与电感损耗评估流程，有助于提升逆变器效率并降低系统成本。建议研发团队将其应用于iSolar...
一种用于宽输出电压范围双向CLLC谐振变换器的混合调制动态平滑过渡控制
A Dynamic Smooth Transition Control Integrated With Hybrid Modulation for Wide Output Voltage Range Bidirectional CLLC Resonant Converters
Cheng-Yu Tang · Chin-Wen Wang · Huei-Chen Chien · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年11月
本文提出了一种集成混合调制的动态平滑过渡控制（DSTC）策略，旨在解决宽输出电压范围下双向CLLC谐振变换器的控制难题。针对传统脉冲频率调制（PFM）在低压轻载工况下失效的问题，该方法通过混合调制与平滑过渡策略，提升了变换器在全工作范围内的效率与稳定性。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及电动汽车充电桩业务具有极高价值。CLLC拓扑是实现高效双向能量流动的核心，尤其在电池电压波动较大的储能应用场景中，宽电压范围下的高效变换至关重要。该文提出的动态平滑过渡控制能有效解决低压轻载下的效率瓶颈，建议研发团队将其应用...
一种用于ZVS三相三电平T型逆变器的变开关频率混合不连续PWM控制策略
A Variable Switching Frequency Control for ZVS Three-Phase Three-Level T-Type Inverter Using Hybrid Discontinuous PWM
Jianliang Chen · Jie Deng · Lei Ming · Zhen Xin 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年11月
本文提出了一种针对三相三电平T型逆变器的变开关频率零电压开关（ZVS）控制策略。通过采用混合不连续脉宽调制（DPWM）方法，无需额外传感器、辅助电路或电流过零检测，即可在任意负载或调制指数下实现全范围ZVS，有效提升了逆变效率。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器（如SG系列）及工商业光伏逆变器具有重要参考价值。T型三电平拓扑是阳光电源实现高功率密度和高效率的关键技术路径之一。通过引入变开关频率与混合DPWM控制，可进一步降低开关损耗，提升整机效率，特别是在高压直流输入场景下，能显著改善散热设计并降低成本。建议研发团队评估该控制...
多电平变换器作为电网现代化赋能者的特刊社论
Guest Editorial Special Section on Multilevel Converters as an Enabler for Grid Modernization
Jingyang Fang · Sanjib Kumar Panda · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年11月
本文为IEEE TPEL关于“多电平变换器赋能电网现代化”的特刊社论。文章重点探讨了多电平变换器在现代电力系统中的研发进展，特别是其在提供电网支撑服务及实现新型控制策略方面的应用，旨在推动电力电子技术在复杂电网环境下的高效集成与稳定运行。
解读: 多电平拓扑是阳光电源实现高功率密度、高效率逆变的关键技术。对于PowerTitan等大型储能系统及集中式光伏逆变器，多电平技术能有效降低输出谐波，减少滤波器体积。随着电网对构网型（GFM）技术要求的提升，多电平变换器在提供虚拟惯量、黑启动及弱电网支撑方面具有天然优势。建议研发团队关注多电平拓扑在弱电...
由单个GaN HEMT控制并联SiC JFET构建的1200V/22mΩ常闭型SiC/GaN共源共栅器件的静态与动态特性
Static and Dynamic Characteristics of a 1200-V/22 -mΩ Normally-Off SiC/GaN Cascode Device Built With Parallel-Connected SiC JFETs Controlled by a Single GaN HEMT
Gang Lyu · Jiahui Sun · Jin Wei · Kevin J. Chen · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月
本文提出了一种SiC-JFET/GaN-HEMT混合功率开关。通过单个低压增强型GaN-HEMT控制多个并联的高压1200V SiC-JFET，实现了共源共栅（Cascode）配置下的电流容量扩展，且仅需一套驱动电路，简化了高功率密度变换器的设计。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan储能系统具有重要价值。通过SiC与GaN的混合封装，可有效提升1200V电压等级下的功率密度与开关效率，降低系统损耗。建议研发团队关注该共源共栅结构在多路并联应用中的均流特性与热管理，这有助于进一步缩小逆变器与PCS模块的体积，提升整机效率，特别是...
一种基于PSpice-MATLAB-COMSOL的SiC功率模块自动化场路耦合仿真方法
An Automated Field-Circuit Coupling Simulation Method Based on PSpice-MATLAB-COMSOL for SiC Power Module Design
Yayong Yang · Zhiqiang Wang · Yuxin Ge · Guoqing Xin 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月
多物理场仿真对碳化硅（SiC）功率模块设计至关重要。针对电路仿真与热-流-机仿真软件间缺乏接口导致设计精度不足的问题，本文提出了一种基于自主研发COMSOL-PSpice接口的自动化场路耦合仿真方法，实现了功率模块的高效精确设计。
解读: 该技术对阳光电源的核心业务具有极高价值。随着公司组串式逆变器及PowerTitan系列储能系统向高功率密度、高效率方向演进，SiC器件的应用日益广泛。该场路耦合仿真方法能显著提升功率模块在复杂工况下的热管理与电磁兼容设计水平，缩短研发周期。建议研发团队引入此自动化接口，优化逆变器及PCS功率模块的散...
面向非故障负载连续供电的三相逆变器非对称短路限流策略
Current-Limiting Strategy for Asymmetric Short-Circuit of Three-Phase Inverter for Continuous Power Supply of Nonfaulty Loads
Youwen Zhang · Xuejun Pei · Min Yang · Jin Li 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月
针对三相逆变器在短路故障下仅关注跳闸保护而导致非故障负载供电中断的问题，本文提出了一种新型限流策略。该策略在非对称短路故障期间，通过优化控制算法限制故障电流，同时维持逆变器对非故障支路的持续供电能力，显著提升了独立电力系统的供电可靠性与故障穿越能力。
解读: 该研究直接关联阳光电源组串式及集中式光伏逆变器在复杂电网环境下的故障穿越（FRT）性能。在微电网或弱电网应用场景中，该限流策略能有效提升系统在局部故障下的鲁棒性，避免因单一支路故障导致整个系统脱网，从而保障iSolarCloud监控下的电站连续运行。建议研发团队将此算法集成至逆变器控制固件中，特别是...
基于半桥功率模块考虑寄生参数的高频开关振荡传导共模电流分析与优化
Analysis and Optimization of High-Frequency Switching Oscillation Conducted CM Current Considering Parasitic Parameters Based on a Half-Bridge Power Module
Qingshou Yang · Laili Wang · Zhiyuan Qi · Xiaohui Lu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月
本文研究了SiC MOSFET与SiC SBD构成的功率模块在开关过程中的高频振荡问题。分析了功率模块寄生参数对共模电流传播路径的影响，并提出了相应的优化策略，以缓解SiC器件高速开关带来的电磁干扰（EMI）挑战。
解读: 随着阳光电源组串式逆变器和PowerTitan储能系统向更高功率密度和更高开关频率演进，SiC器件的应用已成为提升效率的关键。该研究针对SiC模块高频振荡及EMI问题，直接指导了公司在功率模块选型、PCB布局优化及驱动电路设计方面的工程实践。通过抑制开关振荡，可有效降低EMI滤波器体积，提升系统功率...
基于自适应输出电压调节的构网型逆变器直流母线欠压解决方案
Adaptive-Output-Voltage-Regulation-Based Solution for the DC-Link Undervoltage of Grid-Forming Inverters
Cheng Luo · Xikui Ma · Teng Liu · Xiongfei Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月
本文提出了一种基于自适应输出电压调节（AOVR）的控制策略，旨在缓解构网型（GFM）逆变器在遭受大扰动时出现的直流母线欠压问题，从而保障系统运行安全。该方法通过动态调整输出电压，有效抑制了直流侧电压跌落，提升了逆变器在极端工况下的稳定性。
解读: 该技术对于阳光电源的构网型（GFM）产品线至关重要。随着PowerTitan等大型储能系统及组串式光伏逆变器在弱电网和微电网场景下的应用增加，系统在故障期间的直流母线稳定性直接影响设备的安全运行。AOVR策略能有效提升阳光电源产品在复杂电网扰动下的低电压穿越能力和抗冲击能力。建议研发团队将该自适应调...
多采样LCL型并网逆变器的低相位滞后混叠抑制技术
Aliasing Suppression With Negligible Phase Lag for Multi-Sampled LCL-Type Grid-Tied Inverter
Tingkang Wang · Wenxi Yao · Chengmin Li · Huan Yang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月
多采样技术是降低控制延迟、提升并网逆变器带宽与稳定性的有效手段。然而，该技术在常规采样PWM中会引入高频开关谐波，导致低频混叠现象。现有滤波方法往往伴随相位滞后，削弱了多采样的性能优势。本文提出了一种在保持极低相位滞后的前提下抑制混叠的新方法，优化了LCL型并网逆变器的控制性能。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器（如SG系列）及大型集中式逆变器具有重要应用价值。在追求高功率密度和宽带宽控制的趋势下，多采样技术能显著提升逆变器在弱电网下的稳定性。通过采用该文提出的低相位滞后混叠抑制算法，阳光电源可以在不牺牲动态响应速度的前提下，有效滤除高频开关噪声，提升并网电能质量。建议研发团队...
基于构网型逆变器的孤岛交流微电网远程负序电压公平补偿
Remote Negative-Sequence Voltage Fair Compensation in Grid-Forming Inverter-Based Islanded AC Microgrids
Ángel Borrell · Manel Velasco · Antonio Camacho · Jaume Miret 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月
针对电力系统中不平衡负载导致的电压不平衡问题，本文提出了一种新型控制方案，旨在实现基于构网型（GFM）逆变器的孤岛交流微电网中任意节点的远程负序电压公平补偿，从而提升敏感设备（如电机、电力电子变换器等）的运行稳定性。
解读: 该技术对阳光电源的构网型（GFM）储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）及组串式光伏逆变器具有重要意义。在微电网或弱电网应用场景下，负载不平衡常导致电能质量恶化，影响系统稳定性。该研究提出的负序电压补偿策略，可集成至阳光电源iSolarCloud智能运维平台的控制算法中，增强逆...
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