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通过在ZVS运行下最小化电压-电流重叠来降低DAB变换器的关断损耗
Reducing Turn-OFF Losses in DAB Converters by Minimizing Voltage–Current Overlap Under ZVS Operation
Zhixuan Wang · Xiangdong Sun · Weizhang Song · Patrick Wheeler 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年11月
随着功率变换器开关频率的提高，开关损耗成为提升效率的主要障碍。在零电压开关（ZVS）条件下，关断损耗是损耗的主要来源。本文提出了一种用于双有源桥（DAB）变换器的最小化电压-电流重叠三移相（MVCO-TPS）调制策略，旨在优化开关过程，降低关断损耗。
解读: 该技术对阳光电源的储能业务（如PowerTitan、PowerStack及ST系列PCS）具有极高的应用价值。DAB变换器是双向储能变流器的核心拓扑，该研究提出的MVCO-TPS调制策略能有效降低高频下的关断损耗，从而提升PCS的整机效率和功率密度。建议研发团队在下一代高频化储能变流器设计中引入该调...
用于无功功率和谐波补偿的自适应晶闸管控制LC混合有源电力滤波器及其开关损耗降低研究
Adaptive Thyristor-Controlled LC-Hybrid Active Power Filter for Reactive Power and Current Harmonics Compensation With Switching Loss Reduction
Chi-Seng Lam · Lei Wang · Sut-Ian Ho · Man-Chung Wong · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年10月
本文提出了一种自适应直流母线电压控制的晶闸管控制LC耦合混合有源电力滤波器（TCLC-HAPF）。该拓扑通过结合可控TCLC部分与有源逆变器，有效降低了开关损耗和噪声，并提升了补偿性能。针对TCLC-HAPF中双重可控部分的直流母线电压优化问题，本文提出了新的计算方法以实现系统性能的最优化。
解读: 该技术通过混合拓扑结构降低开关损耗，对阳光电源的ST系列PCS及大型集中式逆变器具有重要参考价值。在电网环境日益复杂、谐波治理要求提高的背景下，该方案可优化逆变器在电能质量治理方面的性能，提升系统效率。建议研发团队关注其直流母线电压自适应控制策略，探索将其集成至PowerTitan等储能系统或大型并...
一种用于模块化多电平高压直流变换器开关损耗降低的混合调制方案
Hybrid Modulation Scheme for Switching Loss Reduction in a Modular Multilevel High-Voltage Direct Current Converter
Seok-Min Kim · Min-Gyo Jeong · Juyong Kim · Kyo-Beum Lee · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年4月
模块化多电平变换器（MMC）是高压直流输电系统的核心拓扑。由于其包含大量子模块和开关器件，导致开关损耗较高，增加了散热器成本与体积。本文提出了一种结合基频调制的新型混合调制方法，旨在有效降低MMC的开关损耗，提升系统效率并优化散热设计。
解读: 该研究针对MMC拓扑的开关损耗优化，对阳光电源的集中式逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）具有参考价值。虽然阳光电源目前产品以组串式和中压储能为主，但随着大功率电力电子变换器向高压、高效率方向演进，该混合调制技术可用于优化大型电站级PCS的效率，降低散热系统成本，提升系统功率密度。建议...
一种用于串联IGBT开关损耗降低与电压均衡的混合有源门极驱动
A Hybrid Active Gate Drive for Switching Loss Reduction and Voltage Balancing of Series-Connected IGBTs
Fan Zhang · Xu Yang · Yu Ren · Lei Feng 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年10月
本文针对高压电力电子应用中IGBT串联运行时的电压不平衡问题，提出了一种混合有源门极驱动技术。该方案旨在解决开关暂态及拖尾电流期间的电压分配不均，同时实现开关损耗的优化，提升高压功率变换系统的可靠性与效率。
解读: 该技术对阳光电源的集中式逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。在高压大功率应用场景中，通过串联IGBT提升系统耐压等级是主流方案，但电压均衡与损耗控制一直是技术难点。该混合有源驱动技术可有效提升功率模块的可靠性，减少因电压应力不均导致的器件失效，有助于优化大功率逆变器及...
用于电磁暂态仿真中功率半导体损耗评估的IGBT-二极管开关单元电气暂态模型
An Electrical Transient Model of IGBT-Diode Switching Cell for Power Semiconductor Loss Estimation in Electromagnetic Transient Simulation
Yanming Xu · Carl Ngai Man Ho · Avishek Ghosh · Dharshana Muthumuni · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年3月
本文开发了一种耦合温度相关IGBT模型与功率损耗模型的电气暂态模型（ETM）。该模型考虑了IGBT的非线性行为及二极管的反向恢复特性，能够精确模拟暂态开关波形，从而实现对功率半导体损耗的准确评估。
解读: 该模型对阳光电源的核心产品线（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。在电力电子系统设计阶段，利用该高精度损耗评估模型，可优化逆变器及PCS的散热设计与效率指标，特别是在高频化趋势下，能有效提升系统热管理水平。建议研发团队将其集成至iSola...
考虑无米勒平台效应的SiC MOSFET零关断损耗转换的确定与实现
Determination and Implementation of SiC MOSFETs Zero Turn-off Loss Transition Considering No Miller Plateau
Shijie Song · Han Peng · Xinbo Chen · Qing Xin 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年12月
本文探讨了在零电压开关（ZVS）变换器中实现SiC MOSFET零关断损耗（ZTL）的方法。针对现有研究中对ZTL现象量化模型缺失及开关瞬态假设不准确的问题，本文提出了新的分析模型，旨在突破开关频率限制，进一步提升电力电子变换器的功率密度。
解读: 该技术对于阳光电源的核心产品线具有重大意义。在组串式光伏逆变器和PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）中，SiC MOSFET的应用已成为提升功率密度和效率的关键。通过实现零关断损耗（ZTL），可以显著降低高频开关下的发热，从而缩小散热器体积，提升整机功率密度。建议研发团队在...
考虑阈值电压不稳定性SiC MOSFET动态分析开关损耗模型
Dynamic Analytical Switching Loss Model of SiC MOSFET Considering Threshold Voltage Instability
Yumeng Cai · Peng Sun · Yuankui Zhang · Cong Chen 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月
准确的开关损耗建模对SiC MOSFET及功率变换器至关重要。本文针对长期运行中栅氧化层退化对开关性能的影响，提出了一种考虑阈值电压（VTH）不稳定性导致的“动态”时间相关分析模型，填补了传统静态模型在长期可靠性评估方面的空白。
解读: 随着阳光电源在组串式逆变器、PowerTitan储能系统及风电变流器中大规模应用SiC器件以提升功率密度和效率，器件的长期可靠性成为核心竞争力。该研究提出的动态损耗模型能更精准地预测SiC MOSFET在全生命周期内的性能漂移，有助于优化逆变器及PCS的寿命预测算法。建议研发团队将其引入iSolar...
一种优化的ANPC-3L逆变器损耗均衡调制策略
An Optimized Loss-Balancing Modulation Strategy for ANPC-3L Inverter
Kefeng Li · Guijing Xue · Fei Xiao · Jilong Liu 等6人 · IET Power Electronics · 2025年4月 · Vol.18
分析了不同换流路径下功率开关的损耗分布特性，结合各功率器件的自身特性建立了开关损耗估算模型，用于量化各开关的损耗。针对所有功率开关的损耗均衡目标，该策略在调制过程中对开关模式进行优化选择，有效实现了各开关器件间相对均衡的损耗分布，提升了系统可靠性与效率。
解读: 该ANPC-3L逆变器损耗均衡调制策略对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有直接应用价值。通过优化换流路径选择和开关损耗估算模型，可实现IGBT/SiC功率器件间的损耗均衡分配，有效降低局部热应力，提升三电平拓扑的可靠性。该技术可应用于SG系列1500V光伏逆变器的功率模...
一种基于模型预测控制的维也纳整流器开关损耗与电流过零畸变显著降低的新型调制方法
A Novel Modulation Method Based on Model Prediction Control With Significantly Reduced Switching Loss and Current Zero-Crossing Distortion for Vienna Rectifier
Qingyan Zhang · Fang Liu · Weidong Jiang · Jinping Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年2月
针对维也纳整流器中有限控制集模型预测控制（FCS-MPC）存在的开关损耗与电流纹波权衡问题，本文提出了一种新型调制方法。该方法通过优化开关序列，在保持快速响应的同时，显著降低了开关损耗并改善了电流过零点的畸变问题，提升了整流器的整体效率与电能质量。
解读: 维也纳整流器（Vienna Rectifier）作为一种高性能三电平PFC拓扑，在阳光电源的高功率密度充电桩模块及部分工业级电源产品中具有应用潜力。该文章提出的优化MPC算法能够有效解决传统MPC在高频开关下的损耗问题，并改善电流过零畸变，这对于提升充电桩模块的转换效率和电网谐波合规性至关重要。建议...
用于WBG/Si混合半桥变换器功率损耗优化的自适应功率分配与开关频率控制
Adaptive Power Sharing and Switching Frequency Control for Power Loss Optimization in WBG/Si Hybrid Half-Bridge Converters
Chao Zhang · Xufeng Yuan · Jun Wang · Weibin Chen 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年4月
本文针对基于宽禁带（WBG）/硅（Si）混合半桥（HHB）的电力变换器，提出了一种新型自适应功率分配与开关频率控制策略。该方法旨在通过优化开关频率及WBG与Si相之间的功率分配比例，实现变换器效率的最大化与安全运行，为提升电力电子变换系统的综合性能提供了有效方案。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及储能PCS产品线具有重要参考价值。随着碳化硅（SiC）等宽禁带器件成本下降，混合半桥拓扑在提升功率密度和转换效率方面潜力巨大。建议研发团队关注该自适应控制策略，将其应用于PowerTitan等储能变流器或新一代高功率密度光伏逆变器中，通过动态分配功率和优化开关频率，在...
用于快速非侵入式量热法软开关损耗表征的热阻抗校准
Thermal Impedance Calibration for Rapid and Noninvasive Calorimetric Soft-Switching Loss Characterization
Julian Weimer · Ruben Schnitzler · Dominik Koch · Ingmar Kallfass · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年7月
随着功率电子应用对效率和功率密度要求的提升，精确的半导体损耗模型至关重要。本文提出了一种用于软开关损耗表征的量热法，通过热阻抗校准实现快速且非侵入式的测量，解决了传统硬开关双脉冲测试在软开关场景下的局限性，为功率器件的高效建模提供了新方法。
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储能系统）具有极高价值。通过非侵入式量热法精确表征软开关损耗，可显著提升SiC/IGBT功率模块在虚拟原型设计阶段的损耗模型精度，从而优化逆变器和PCS的散热设计与效率。建议研发团队将其应用于高功率密度产品的热管理优化中，...
轻载条件下高效率全桥LLC谐振变换器负载自适应移相控制分析
Analysis on Load-Adaptive Phase-Shift Control for High Efficiency Full-Bridge LLC Resonant Converter Under Light-Load Conditions
Jae-Hyun Kim · Chong-Eun Kim · Jae-Kuk Kim · Jae-Bum Lee 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年7月
全桥LLC谐振变换器因其软开关特性和高功率密度受到广泛关注。然而，在轻载条件下，磁性元件的磁芯损耗和半导体器件的开关损耗导致效率显著下降。本文提出了一种新型负载自适应移相控制策略，旨在优化轻载工况下的转换效率。
解读: 该研究针对LLC变换器在轻载下的效率优化，对阳光电源的户用光伏逆变器及储能系统（如PowerStack、ST系列PCS）具有重要参考价值。在户用储能和工商业储能场景中，系统常处于轻载或待机状态，该负载自适应移相控制策略可有效降低待机功耗，提升全功率范围内的转换效率，从而优化iSolarCloud平台...
用于降低开关损耗和抑制串扰的部分自举栅极驱动器
Partial-Bootstrap Gate Driver for Switching Loss Reduction and Crosstalk Mitigation
Cheng Qian · Zhiqiang Wang · Guoqing Xin · Xiaojie Shi · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年10月
本文提出了一种用于降低开关损耗和抑制串扰的部分自举栅极驱动电路。该电路结构简单，无需额外的电源或控制逻辑。文中详细介绍了电路结构、工作原理及三种运行模式，并通过实验验证了其有效性。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线具有极高的应用价值。随着组串式逆变器和PowerTitan/PowerStack储能系统向高功率密度、高开关频率方向演进，SiC和GaN等宽禁带半导体应用日益广泛，开关损耗与电压串扰成为制约效率与可靠性的关键瓶颈。该驱动电路无需额外电源即可优化开关特性，有助于提升逆变器及...
基于最优开关序列的双向全桥
DAB）变换器轻载效率提升研究
Ziheng Xiao · Muxuan Xiao · Zhixing He · Liang Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年7月
本文提出了一种通过优化开关序列来最小化功率损耗，从而提升双向全桥（DAB）变换器轻载效率的方法。文章通过综合损耗计算模型确定了不同工况下的峰值效率点，并结合单移相控制与梯形电流调制模式，通过迭代算法实现了效率优化。
解读: DAB变换器是阳光电源储能系统（如PowerTitan、PowerStack及ST系列PCS）中DC-DC级核心拓扑。储能系统在实际运行中常处于轻载或待机状态，该研究提出的最优开关序列与调制策略，能显著降低轻载下的开关损耗与导通损耗，直接提升储能系统的全功率段转换效率。建议研发团队将该算法集成至PC...
一种三相三电平并网逆变器磁芯损耗实用估算方法
A Practical Core Loss Estimation Method for Three-Phase Three-Level Grid-Connected Inverters
Rende Zhao · Cun Wang · Poh Chiang Loh · Qingzeng Yan 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年3月
在三相三电平并网逆变器中，交流输出电流纹波在每个开关周期内实际波动四次，每次波动都会产生磁芯损耗。现有方法通常仅考虑两次较大波动，导致损耗评估偏小。本文提出了一种改进的估算方法，能更准确地计算磁芯损耗。
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中的三电平拓扑。磁芯损耗的精确计算对于优化逆变器电感设计、提升整机效率及热管理至关重要。通过采用文中提出的更精准损耗估算模型，研发团队可在产品设计阶段更准确地评估磁性元件的温升与效率，从而优化散热结构设计，提升产品功率密度。建议在后续的高效...
通过最优开关序列提升DAB变换器轻载效率
Light Load Efficiency Improvement of DAB Converters With Optimal Switching Sequences
Ziheng Xiao · Muxuan Xiao · Zhixing He · Liang Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年7月
本文介绍了一种通过采用最优开关序列使功率损耗最小化来提高双有源桥变换器轻载效率的方法。利用全面的功率损耗计算方法确定了各种运行条件下的峰值效率点。采用了单移相调制和梯形电流调制模式，并通过迭代算法确定了在各种运行条件下给定电感电流峰值时，第一个、重复的和最后的开关脉冲的最优开关序列。所提出的控制方法的综合状态机图展示了连续模式和突发模式的无缝集成，以提高效率。一台1千瓦样机的实验波形、效率曲线和功率损耗分解图表明，所提出的方法明显优于连续运行模式以及传统和先进的突发模式，将轻载效率从低于60%提...
解读: 从阳光电源储能系统和光伏逆变器产品线角度分析，该论文提出的DAB（双有源桥）变换器轻载效率优化技术具有显著的应用价值。DAB拓扑是我司储能变流器和直流变换模块的核心架构，而轻载效率问题长期制约着系统全生命周期的能量利用率，特别是在夜间或低辐照条件下的光储系统运行场景。 该技术通过最优开关序列设计，...
SiC MOSFET用于降低开关损耗的动态dv/dt控制策略
Dynamic dv/dt Control Strategy of SiC MOSFET for Switching Loss Reduction in the Operational Power Range
Zebing Wu · Huaping Jiang · Zhenhong Zheng · Xiaowei Qi 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年6月
针对碳化硅（SiC）MOSFET，高dv/dt虽能降低开关损耗，但会引发严重的电磁干扰。本文指出dv/dt随负载电流减小而降低，并提出了一种动态dv/dt控制策略。通过在全工作范围内将dv/dt维持在最大可接受水平，有效降低了开关损耗，并验证了该策略的有效性。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心功率变换技术。随着公司组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统向高功率密度、高效率方向演进，SiC MOSFET的应用日益广泛。动态dv/dt控制策略能有效平衡开关损耗与EMI性能，对于优化逆变器及PCS的散热设计、缩小磁性元件体积具有重要价值。...
一种用于双并联三相逆变器的高性能交错不连续PWM策略
A High Performance Interleaved Discontinuous PWM Strategy for Two Paralleled Three-Phase Inverter
Zhiyong Zeng · Zhongxi Li · Stefan M. Goetz · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年12月
本文旨在优化开关损耗、最大零序环流（ZSCC）与线电流纹波之间的平衡。分析表明，交错不连续脉宽调制（IDPWM）虽能有效降低开关损耗并改善电流纹波，但会引入较大的零序环流。文章提出了一种优化策略以平衡上述性能指标，提升并联逆变系统的整体效率与电能质量。
解读: 该研究直接服务于阳光电源大功率组串式逆变器及集中式逆变器的并联技术。在多机并联应用中，零序环流（ZSCC）是影响系统效率与可靠性的关键挑战。通过采用IDPWM优化策略，阳光电源可在保持高转换效率的同时，有效抑制并联系统间的环流，降低磁性元件损耗，从而提升大功率光伏发电系统的整体性能。建议研发团队在下...
微型逆变器变频软开关峰值电流模式控制技术的分析与优化
Analysis and Optimization of Variable-Frequency Soft-Switching Peak Current Mode Control Techniques for Microinverters
S. Milad Tayebi · Issa Batarseh · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年2月
本文针对微型逆变器，建立了三种零电压开关（ZVS）边界导通模式（BCM）电流调制方法的功率损耗模型，并计算了各方法的最佳峰值电流边界。基于此模型，提出了一种双区调制方法，旨在进一步提升微型逆变器的转换效率。
解读: 该研究聚焦于微型逆变器的高效控制策略，对阳光电源户用光伏产品线具有重要参考价值。随着户用光伏对高功率密度和高效率要求的提升，文中提出的双区调制方法及损耗建模思路，可优化微型逆变器或户用组串式逆变器在轻载及全负载范围内的效率表现。建议研发团队关注该调制策略在降低开关损耗方面的潜力，并将其应用于新一代高...
一种基于具有宽软开关范围LCC-S补偿拓扑的新型水下无线功率传输系统
A Novel Underwater Wireless Power Transfer System Based on LCC-S Compensation Topology With Wide Soft-Switching Range
Huiying Yu · Hongchen Liu · Youzheng Wang · Fei Gao 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年1月
在高海况与动态海洋环境下，系统补偿参数易发生波动，影响软开关稳定性，且三相无线功率传输（WPT）系统的总损耗中开关损耗占比较大。为此，本文提出一种采用电感-电容-电容-串联（LCC-S）补偿拓扑的低损耗无源辅助网络三相WPT系统。借助该无源辅助网络，系统在宽负载范围内实现开关器件的零电压开通与关断，且对补偿参数波动不敏感。本文首先分析所提结构的软开关导通机制，进而设计宽范围软开关条件与参数。最后搭建额定功率1 kW的水下三相WPT实验样机，实验结果验证了所提方案的优越性。
解读: 该LCC-S补偿拓扑的宽范围软开关技术对阳光电源具有重要应用价值。在ST储能变流器和SG光伏逆变器中，该技术可显著降低SiC/GaN功率器件的开关损耗，提升系统效率1-2%。其对补偿参数波动不敏感的特性，可增强PowerTitan储能系统在电网波动工况下的稳定性。无源辅助网络实现零电压开关的设计思路...
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