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通过能量回收缓冲电路和死区时间优化实现超结5kW DC-DC变换器功率级效率超过99%
Achieving Efficiencies Exceeding 99% in a Super-Junction 5-kW DC–DC Converter Power Stage Through the Use of an Energy Recovery Snubber and Dead-Time Optimization
Andrew N. Hopkins · Plamen Proynov · Neville McNeill · Bernard H. Stark 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年9月
本文介绍了一种基于超结（SJ）MOSFET的5kW双向DC-DC变换器功率级，工作电压为400V。SJ MOSFET具有低导通电阻和低开关损耗的优势，但其体二极管的反向恢复特性会影响电压源变换器的性能。本文通过引入能量回收缓冲电路和优化死区时间，有效提升了变换效率，使其超过99%。
解读: 该研究对阳光电源的户用光伏逆变器及储能系统（如ST系列PCS）具有极高的参考价值。在户用储能和组串式逆变器中，DC-DC变换器的效率直接决定了系统的整体能效和散热设计难度。文中提出的能量回收缓冲电路和死区时间优化策略，能够有效降低SJ MOSFET在高频切换下的损耗，有助于进一步缩小产品体积并提升功...
并网电压源变换器的统一阻抗模型
Unified Impedance Model of Grid-Connected Voltage-Source Converters
Xiongfei Wang · Lennart Harnefors · Frede Blaabjerg · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年2月
本文提出了一种并网电压源变换器的统一阻抗模型，用于分析锁相环（PLL）和电流控制对系统动态特性的影响。通过复传递函数和复空间矢量，明确揭示了不同坐标系下阻抗模型间的数学关系，并建立了静止坐标系（αβ轴）下的阻抗模型。
解读: 该研究对于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）具有极高的应用价值。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。该统一阻抗模型能够帮助研发团队更精准地评估PLL参数与电流环设计对系统稳定性的影响，特别是在提升逆变器在弱电网...
多并联LCL滤波电压源变换器的基于无源性的稳定性分析与阻尼注入
Passivity-Based Stability Analysis and Damping Injection for Multiparalleled VSCs with LCL Filters
Xiongfei Wang · Frede Blaabjerg · Poh Chiang Loh · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年11月
本文研究了多并联LCL滤波电压源变换器在电流控制交互作用下产生的谐波稳定性问题。文中提出了一种单环电流控制的替代阻抗模型，将变换器的控制输出导纳分解为无源滤波器导纳与有源导纳的串联，并据此分析了系统稳定性及阻尼注入策略。
解读: 该研究直接关联阳光电源的核心业务。在大型地面光伏电站及大型储能电站（如PowerTitan系列）中，多台组串式逆变器或PCS并联接入弱电网时，极易引发谐波振荡。本文提出的基于无源性的阻尼注入方法，可有效优化阳光电源逆变器及PCS的控制算法，提升设备在复杂电网环境下的并网稳定性。建议研发团队将该阻尼注...
基于模型的碳化硅电压源变流器死区时间优化
Model-Based Dead Time Optimization for Voltage-Source Converters Utilizing Silicon Carbide Semiconductors
Zheyu Zhang · Haifeng Lu · Daniel J. Costinett · Fred Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年11月
死区时间对电压源变流器的可靠性、电能质量及效率影响显著。针对碳化硅（SiC）器件，其关断时间受运行工况（轻载与满载差异超5倍）及感性负载特性（电机与电感差异超2倍）影响极大。本文提出一种基于模型的死区时间优化方法，旨在解决SiC器件在高频开关下的额外能量损耗及非线性特性问题。
解读: 该研究对阳光电源的核心产品线具有极高的应用价值。随着公司在组串式光伏逆变器（如SG系列）及储能变流器（如PowerTitan、ST系列）中大规模应用SiC功率模块，如何精准优化死区时间以提升系统效率并降低谐波畸变至关重要。SiC器件的高开关频率特性使得死区效应更加显著，该模型化方法可直接指导研发团队...
不平衡电网条件下并网电压源变换器的分析与动态性能提升
Analysis and Dynamic Performance Improvement of Grid-Connected Voltage–Source Converters Under Unbalanced Network Conditions
Shahed Mortazavian · Masoud M. Shabestary · Yasser Abdel-Rady I. Mohamed · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年10月
随着分布式能源渗透率提升，电压源变换器（VSC）在电网不平衡等复杂工况下的支撑能力至关重要。本文研究了不平衡电网条件下VSC的动态特性，旨在优化控制策略，提升系统在电网电压波动及不平衡故障下的运行稳定性与电能质量。
解读: 该研究直接关联阳光电源的核心业务——光伏逆变器及储能变流器（PCS）。在电网不平衡工况下，如何通过控制算法抑制负序电流、消除直流侧二次纹波，是提升组串式逆变器和PowerTitan系列储能系统并网稳定性的关键。建议研发团队借鉴文中的动态性能优化方法，进一步强化阳光电源产品在弱电网及复杂电网环境下的低...
基于H∞控制的电压源变换器并网输入导纳整形
H∞ current controller for input admittance shaping of VSC-based grid applications
Jorge Perez · Santiago Cobreces · Robert Grino · Francisco Javier Rodriguez Sanchez · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年4月
本文提出了一种在频域内整形电压源变换器（VSC）并网输入导纳的电流控制器。通过H∞综合方法，最小化实际闭环输入导纳与设计参考模型之间的差异，从而在宽频范围内实现精确的导纳控制，有效提升变换器在复杂电网环境下的稳定性和交互性能。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线（组串式/集中式光伏逆变器及PowerTitan储能变流器）具有极高价值。随着电网弱化，逆变器与电网的谐振交互成为行业痛点。通过H∞导纳整形技术，可主动优化逆变器输出阻抗特性，显著提升在弱电网环境下的并网稳定性，减少谐振风险。建议研发团队将此方法集成至iSolarClou...
一种用于并网电压源变换器的磁集成LLCL滤波器
A Magnetic Integrated LLCL Filter for Grid-Connected Voltage-Source Converters
Jingyang Fang · Hongchang Li · Yi Tang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年3月
高阶无源滤波器（如LCL滤波器）常用于并网电力转换系统，以有效衰减开关频率谐波。尽管相比传统单电感L滤波器更为紧凑，但这类无源滤波器在体积和成本上仍有优化空间。本文提出了一种磁集成LLCL滤波器，旨在进一步提升滤波性能并减小系统体积。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线（组串式/集中式光伏逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器）具有重要参考价值。LLCL滤波器相比传统LCL具有更高的谐波衰减能力，通过磁集成技术进一步减小电感体积，可显著提升逆变器功率密度，降低系统BOM成本。建议研发团队评估该集成方案在兆瓦级储能P...
考虑锁相环动态的极弱电网并网电压源变换器鲁棒矢量控制
Robust Vector Control of a Very Weak-Grid-Connected Voltage-Source Converter Considering the Phase-Locked Loop Dynamics
Masoud Davari · Yasser Abdel-Rady I. Mohamed · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年2月
传统矢量控制的电压源变换器（VSC）在接入极弱电网（高阻抗电网）时，由于锁相环（PLL）与电网动态的耦合增强，面临稳定性与性能挑战。本文针对该问题研究了考虑PLL动态的鲁棒矢量控制策略，旨在提升变换器在弱电网条件下的并网稳定性。
解读: 该研究直接关联阳光电源的核心业务——光伏逆变器与储能变流器（PCS）在弱电网环境下的并网性能。随着全球光伏与储能渗透率提升，电网强度普遍下降，该技术对于优化阳光电源组串式逆变器（如SG系列）及大型储能系统（如PowerTitan）的控制算法至关重要。建议研发团队将该鲁棒控制策略集成至iSolarCl...
一种用于并联变换器以抑制环流和共模电压的三电平空间矢量调制方案
A Three-Level Space Vector Modulation Scheme for Paralleled Converters to Reduce Circulating Current and Common-Mode Voltage
Zhongyi Quan · Yun Wei Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年1月
针对高功率应用，并联变换器是提升系统容量的主流方案，但环流问题一直是其实现的难点。本文提出了一种针对双并联电压源变换器（VSC）的三电平空间矢量调制（SVM）方案，通过结合共模电感（CMI）等手段，有效抑制了系统环流和共模电压。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线（如集中式光伏逆变器、PowerTitan大型储能系统）具有极高的应用价值。在兆瓦级及以上的高功率并联系统中，环流和共模电压是影响系统效率、电磁兼容性（EMC）及功率模块寿命的关键因素。该三电平SVM方案能够优化并联拓扑的控制策略，减少对大体积共模电感的依赖，从而提升功率...
基于不同状态反馈的LCL滤波并网电压源变换器有限控制集模型预测电流控制研究
Finite Control Set Model Predictive Current Control for Grid-Connected Voltage-Source Converters With LCL Filters: A Study Based on Different State Feedbacks
Niklas Panten · Nils Hoffmann · Friedrich Wilhelm Fuchs · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年7月
本文研究了针对LCL滤波并网电压源变换器（VSC）的有限控制集模型预测控制（FCS-MPC）的不同状态反馈方法。除了传统的变流器侧电流反馈外，文章还引入并对比了两种多变量控制方法及网侧电流控制方案，通过理论分析与实验验证了不同反馈策略在LCL滤波器系统中的性能表现。
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、储能变流器PCS）中广泛使用的LCL滤波拓扑。FCS-MPC作为一种高性能控制策略，在动态响应和多目标优化方面具有显著优势。通过对比不同状态反馈方案，该研究为优化阳光电源逆变器在弱电网下的并网稳定性提供了理论支撑。建议研发团队在下一代高功率...
并网电压源变换器LCL谐振的电网电流反馈有源阻尼
Grid-Current-Feedback Active Damping for LCL Resonance in Grid-Connected Voltage-Source Converters
Xiongfei Wang · Frede Blaabjerg · Poh Chiang Loh · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年1月
本文研究了仅利用电网电流反馈控制来实现并网电压源变换器中LCL滤波器的有源阻尼。通过s域分析表明，在阻尼路径中引入负高通滤波器，等效于在电网侧电感上并联虚拟阻抗，从而有效抑制LCL谐振，提升系统稳定性。
解读: 该技术对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）具有极高的应用价值。随着光伏电站向高功率密度发展，LCL滤波器已成为主流配置，但其谐振问题常导致控制系统不稳定。本文提出的仅基于电网电流反馈的有源阻尼方案，无需额外传感器，可显著降低硬件成本并提升系统鲁棒性。建议研发团队在iS...
基于阻抗的三相并联变换器电网同步稳定性分析
Impedance-Based Analysis of Grid-Synchronization Stability for Three-Phase Paralleled Converters
Bo Wen · Dong Dong · Dushan Boroyevich · Rolando Burgos 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年1月
随着三相电压源变换器（VSC）在可再生能源系统中的广泛应用，电网同步稳定性及次同步振荡问题日益突出。本文利用小信号模型及阻抗分析法，深入研究了多台VSC并联运行时的同步稳定性，为解决复杂电网环境下的振荡问题提供了理论支撑。
解读: 该研究对于阳光电源的核心业务至关重要。随着光伏电站和储能电站装机规模的扩大，多机并联带来的弱电网稳定性及振荡问题是组串式逆变器（如SG系列）和储能变流器（如PowerTitan系列）在复杂电网环境下稳定运行的关键挑战。基于阻抗的稳定性分析方法可直接应用于阳光电源的控制算法优化，提升产品在弱电网下的适...
电压源三电平变换器中的超结MOSFET：动态行为与开关损耗的实验研究
Superjunction MOSFETs in Voltage-Source Three-Level Converters: Experimental Investigation of Dynamic Behavior and Switching Losses
Xibo Yuan · Niall Oswald · Philip Mellor · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年12月
本文通过实验测量，研究了混合技术（硅MOSFET、硅超结MOSFET与碳化硅二极管）三电平中点钳位（NPC）变换器中MOSFET的开关行为与损耗。超结MOSFET凭借低导通电阻和快速开关特性，在实现三相电压源变换器的高效率与高开关频率运行方面具有显著潜力。
解读: 该研究对阳光电源的组串式光伏逆变器及PowerStack储能系统具有重要参考价值。随着功率密度要求的提升，三电平拓扑已成为主流。超结MOSFET与SiC二极管的混合应用方案，可在不显著增加成本的前提下，有效降低开关损耗并提升系统效率。建议研发团队在下一代高频化逆变器设计中，重点评估超结MOSFET在...
电网耦合下电力变换器交互作用的影响：一项面向设计的分析
Effects of Interaction of Power Converters Coupled via Power Grid: A Design-Oriented Study
Cheng Wan · Meng Huang · Chi K. Tse · Xinbo Ruan · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年7月
本文研究了微电网系统中非理想电网阻抗对电力变换器交互作用的影响。当多个变换器通过公共电网连接时，电网阻抗会导致变换器间的耦合，从而影响系统稳定性。文章提出了一种面向设计的分析方法，旨在揭示并解决多变换器并网系统中的稳定性问题。
解读: 该研究直接关系到阳光电源的核心业务——光伏逆变器与储能PCS的并网稳定性。随着全球电网弱电网特征日益显著，多机并联运行时的谐振与交互稳定性成为行业痛点。此研究对于优化阳光电源组串式逆变器（如SG系列）及大型储能系统（如PowerTitan）的控制算法具有重要指导意义。建议研发团队利用该设计方法，在弱...
用于减小并联交错变换器环流滤波器尺寸的改进型不连续PWM
Modified Discontinuous PWM for Size Reduction of the Circulating Current Filter in Parallel Interleaved Converters
Ghanshyamsinh Gohil · Ramkrishan Maheshwari · Lorand Bede · Tamas Kerekes 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年7月
并联电压源变换器（VSC）需电感滤波器来抑制环流。本文提出一种改进型不连续脉宽调制（DPWM）方案，通过降低磁链最大值和磁芯损耗，有效减小环流滤波器的体积，从而优化变换器系统的功率密度与成本。
解读: 该技术对阳光电源的核心业务具有极高价值。在PowerTitan等大型储能系统及大功率组串式/集中式光伏逆变器中，多机并联是提升功率等级的主流方案，环流抑制直接影响系统效率与体积。通过改进DPWM算法，可在不增加硬件成本的前提下减小磁性元件体积，显著提升整机功率密度，降低散热需求。建议研发团队在下一代...
碳化硅肖特基二极管开关损耗随dI/dt和温度变化的解析建模
Analytical Modeling of Switching Energy of Silicon Carbide Schottky Diodes as Functions of dI DS/dt and Temperature
Saeed Jahdi · Olayiwola Alatise · Li Ran · Philip Mawby · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年6月
碳化硅（SiC）肖特基二极管在电压源变换器中作为续流二极管时，常因二极管电容、寄生电阻和电路杂散电感产生的RLC谐振而出现振荡。本文开发了一种计算SiC二极管开关损耗的解析模型，该模型将开关损耗表示为开关速率（dI/dt）和温度的函数，为优化电力电子变换器的设计提供了理论依据。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心功率器件选型与驱动设计。随着公司在组串式光伏逆变器（如SG系列）和储能变流器（如PowerTitan系列）中大规模应用SiC器件以提升功率密度和效率，精准的开关损耗模型对于优化散热设计及提升整机效率至关重要。该模型有助于研发团队在设计阶段更准确地评估SiC二极管在不同工...
晶闸管嵌入式混合模块化多电平变换器：一种用于中高压应用的新型电压源变换器
Thyristor-Embedded Hybrid Modular Multilevel Converter: A New Voltage-Source Converter for MV and HV Applications
Jayesh Kumar Motwani · Jian Liu · Aditya Rao · Rolando Burgos 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
本文提出了一种晶闸管嵌入式混合模块化多电平变换器（MMC）。相比传统VSC-MMC，该拓扑旨在降低系统损耗及能量存储需求，同时保持模块化设计与高可控性，为中高压直流输电及大功率并网应用提供了更具效率的替代方案。
解读: 该拓扑通过引入晶闸管优化了传统MMC的损耗与储能成本，对阳光电源的集中式光伏逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。随着光伏与储能电站向更高电压等级（如1500V甚至更高）发展，该混合拓扑在提升系统转换效率、降低散热成本方面具有潜力。建议研发团队关注其在大型电网侧储能PC...
采用两自由度交错PWM的并联电压源变换器供电电机驱动系统的改进型直流链电流
Improved DC-Link Current for Parallel VSC-Fed Motor Drives With 2DoF Interleaving PWM
Li Ding · Jihang Sun · Siqi Wang · Guoqiang Zhang 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年11月
交错并联三相电压源变换器广泛应用于中高功率场合。除环流外，脉宽调制策略对直流链电流纹波的影响是决定直流电容设计、进而影响系统可靠性与寿命的关键因素。现有研究主要针对空间矢量调制、正弦脉宽调制和断续脉宽调制展开，但对新型两自由度（2DoF）PWM的研究尚属空白。本文分析了不同调制指数和功率因数范围下2DoF交错PWM的直流链电流特性，结果表明其在低调制比或高功率因数条件下性能更优。同时，深入分析了环流对直流链电流纹波的影响，并综合评估了共模电压、环流及输出质量。实验结果验证了该策略在低中速范围内显...
解读: 该两自由度交错PWM技术对阳光电源多条产品线具有重要应用价值。在**新能源汽车驱动系统**中，可直接应用于并联VSC电机控制器，通过优化直流链电流纹波降低电容应力，提升系统可靠性与寿命。在**ST系列储能变流器**和**大功率光伏逆变器**中，并联拓扑的交错PWM优化可减小直流侧滤波需求，提高功率密...
电压源变换器与电网间低频动态交互的现场特征值稳定性评估方法
An In-Field Eigenvalue-Based Stability Assessment Method for Low-Frequency Dynamic Interaction Between Voltage Source Converters and the Grid
Yuguo Li · Hao Yi · Fang Zhuo · Xin Jiang 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年10月
电压源变换器VSC对可再生能源至关重要。然而由于交互复杂性和未知系统细节，VSC与电网间动态交互产生的振荡行为是一个挑战性问题。将VSC引入电力系统后通常需要稳定性评估。扰动阻抗测量+Middlebrook准则是众所周知的方法，但由于需要扰动设备PD而很少采用。本文提出一种稳定性评估方法以获取系统特征值图谱。该方法不需要PD因此具有现场自适应性。特征值图谱通过矢量拟合VF从闭环频率响应FR评估，FR由VSC自身测量。为在理论上支持该方法，推导了VSC-电网系统的模块化模型。该模型指示VSC的每个...
解读: 该VSC-电网稳定性评估研究对阳光电源并网逆变器技术优化有重要参考价值。无需扰动设备的现场自适应特征值评估方法可应用于阳光ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的并网稳定性在线监测。利用VSC自身测量FR获取特征值图谱的技术为阳光iSolarCloud平台的智能诊断功能提供了算法支持。多FR加权组合...
一种基于DRU和FB-MMC的新型混合电压源换流器的构成与控制
Composition and Control of a New Type of Hybrid Voltage-Source Converter Based on DRUs and FB-MMC for Large-Scale Offshore Wind Power Integration and Transmission
Chengdong Wang · Asif Ali · Frede Blaabjerg · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年5月
本文提出了一种结合二极管整流单元（DRU）与全桥模块化多电平换流器（FB-MMC）的新型混合电压源换流器，旨在减小海上风电场换流站的体积与重量。文中推导了FB-MMC直流电压比与调制指数的关系，以实现对有功功率的精确控制，为大规模海上风电并网提供了高效的解决方案。
解读: 该研究针对海上风电长距离输电场景，通过DRU与MMC的混合拓扑优化，有效降低了海上平台的建设成本与运维难度，这与阳光电源在大型海上风电变流器及柔性直流输电领域的技术布局高度契合。建议研发团队关注该拓扑在降低系统损耗及提升功率密度方面的潜力，将其核心控制策略应用于阳光电源的海上风电变流器产品线中，以提...
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