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小电容值三电平逆变器低次谐波建模与抑制方法
Modeling and Suppression Method of Low Order Harmonics for Three-Level Inverter With Small Capacitance Value
Zuohang Hu · Xiangyang Xing · Hongliang Zhang · Frede Blaabjerg · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年6月
不连续脉冲宽度调制（DPWM）方法已应用于带有改进型 LCL（ILCL）滤波器的三电平 T 型逆变器中以提高效率。然而，DPWM 方法存在中性点（NP）纹波大的特点。此外，在实际应用中，为节省成本，直流侧电容值较小。因此，直流侧的中性点电压纹波较大，这会导致输出电流中出现低频谐波。另外，这些低频谐波会与 ILCL 滤波器相互耦合。在这种情况下，传统的低频谐波抑制方法并不适用。为解决这些问题，建立了中性点电压纹波模型，该模型表明中性点电压纹波会导致输出电流中出现五次和七次谐波。然后，引入比例积分谐...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项针对三电平T型逆变器低次谐波建模与抑制的研究具有重要的工程应用价值。该技术直接切中了当前光伏和储能逆变器设计中的核心矛盾：在追求高效率的同时如何控制成本并保证电能质量。 论文所研究的小电容值直流侧设计方案与阳光电源降本增效的战略高度契合。采用DPWM调制技术可提升逆变...
一种任意端口数量的MIMO电容耦合接口通用互耦模型
A General Mutual Coupling Model of MIMO Capacitive Coupling Interface With Arbitrary Number of Ports
Wei Zhou · Liang Huang · Bo Luo · Ruikun Mai 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年6月
本文提出了一种适用于任意端口数量的多输入/多输出（MIMO）电容耦合接口的通用互耦模型。该模型全面考虑了金属极板间的所有电容效应，定义了各端口的自电容及端口间的互电容，并构建了一个由简单等效电路组成的分析框架，为电容耦合功率传输系统的设计与优化提供了理论基础。
解读: 该研究聚焦于电容耦合接口的建模，属于非接触式电能传输的基础理论范畴。目前阳光电源的核心业务（如光伏逆变器、PowerTitan储能系统、充电桩等）主要基于传导式电力电子变换技术。该技术在现阶段产品线中应用较少，但其在未来高频化、模块化功率传输及特定场景下的无线充电技术储备中具有一定的参考价值。建议研...
基于GaN器件输出电容
Coss）老化原位检测的DC-DC变换器健康状态评估
Samantha K. Murray · Tudor Sigmund · Sara S. Zia · Olivier Trescases · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年7月
本文提出了一种在DC-DC变换器运行期间原位检测GaN器件健康状态（SOH）的方法。通过监测GaN器件在大信号下的输出电容（Coss）变化，实现对器件老化程度的实时评估，从而预测潜在失效，提升系统可靠性。该方法解决了现有文献中GaN老化指标难以在实际运行中测量的难题。
解读: 随着阳光电源在户用光伏及小型工商业储能产品中对高功率密度要求的提升，GaN等宽禁带半导体器件的应用前景广阔。该研究提出的原位Coss监测技术，可直接应用于阳光电源的微型逆变器或高频DC-DC变换器模块中。通过在iSolarCloud智能运维平台集成此类健康状态评估算法，可实现对核心功率器件的预防性维...
一种低电容单相三开关共地AC-DC变换器的拓扑推导与谐波抑制
Topological Derivation and Harmonic Suppression for Single-Phase Three-Switch Common-Ground AC–DC Converter With Reduced Capacitance
Jiangpeng Yang · Yanni Ming · Jianglin Nie · Yichen Wang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
针对单相非隔离AC-DC变换器对升降压输出、低漏电流及无电解电容的需求，本文提出了一种新型单相共地AC-DC变换器拓扑。该拓扑在减少元器件数量的同时，有效满足了上述三项关键性能指标，并针对性地提出了谐波抑制策略，提升了变换器的整体效率与功率密度。
解读: 该研究提出的无电解电容拓扑对于阳光电源的户用光伏逆变器及电动汽车充电桩产品线具有重要价值。电解电容通常是变换器寿命的瓶颈，采用该拓扑可显著提升产品的可靠性与寿命。同时，共地设计能有效降低漏电流，符合户用场景对安规的严苛要求。建议研发团队评估该拓扑在小功率单相储能变流器（PCS）中的应用潜力，通过减少...
通过变压器绕组结构和励磁电感设计最小化LCL-T谐振高压电容充电器的电流衰减
Minimizing Current Attenuation in LCL-T Resonant High-Voltage Capacitor Chargers by Transformer Winding Structure and Magnetizing Inductance Design
Hai Zhu · Zhenchuan Liu · Xin Li · Yan Liu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
高压电容充电器是脉冲功率源的核心，LCL-T谐振变换器常作为恒流源充电器使用。由于寄生电容的影响，LCL-T变换器在固定开关频率下会失去恒流输出特性，导致基波近似分析法失效。本文通过优化变压器绕组结构和励磁电感设计，有效抑制了电流衰减，提升了充电精度。
解读: 该研究针对高压电容充电场景下的LCL-T拓扑优化，对阳光电源的电力电子技术储备具有参考价值。虽然阳光电源目前主营光伏逆变器和储能PCS，但在高压直流变换及特种电源领域，该拓扑的寄生参数抑制技术可提升功率密度和控制精度。建议研发团队关注该文在抑制寄生效应方面的建模方法，这有助于优化公司在充电桩模块或未...
用于超快跟踪变换器的300W隔离电源设计
Design of a 300-W Isolated Power Supply for Ultrafast Tracking Converters
Khiem Nguyen-Duy · Ziwei Ouyang · Lars Press Petersen · Arnold Knott 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年6月
本文提出了一种用于中高压应用中超快跟踪变换器及MOS栅极驱动电路的中功率隔离电源设计。该设计的核心优势在于极低的输入输出寄生电容，从而最大程度地增强了其对电压快速变化所致噪声的免疫能力。该变换器采用电压控制电流源拓扑。
解读: 该研究关注高频、高压环境下的驱动隔离电源设计，其低寄生电容特性对阳光电源的高压组串式逆变器及PowerTitan储能系统中的SiC/GaN功率模块驱动至关重要。随着公司产品向更高功率密度和更高开关频率演进，驱动电路的抗干扰能力直接影响系统的可靠性。建议研发团队关注该拓扑在减少共模噪声干扰方面的应用，...
一种两相串联电容双路径混合DC-DC变换器的分析与设计
Analysis and Design of a Two-Phase Series Capacitor Dual-Path Hybrid DC-DC Converter
Yijie Wang · Jinfeng Zhang · Yueshi Guan · Dianguo Xu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年8月
本文首次提出了一种降压比小于1/6的两相串联电容双路径混合DC-DC变换器。该拓扑通过将输出电流分流至电容路径和电感路径，有效降低了电感电流的平均值及纹波，同时减小了电感等效串联电阻（ESR）引起的导通损耗，提升了变换效率。
解读: 该拓扑通过混合路径设计显著降低了电感电流应力和损耗，对于阳光电源的储能变流器（PCS）及大功率充电桩产品具有重要参考价值。在PowerTitan等储能系统中，该技术可优化DC-DC级效率，减小磁性元件体积，提升功率密度。建议研发团队评估其在高压大电流降压场景下的应用潜力，特别是针对未来高压平台充电桩...
通过减小输入电容以最小化无线电力接收系统中Buck变换器的右半平面零点效应
Reducing the Input Capacitance to Minimize the Right-Half-Plane Zero Effect for Buck Converters in Wireless Power Receiver Systems
Shuai Dong · Jie Liu · Baichuan Zhang · Chen Lin 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月
本文针对无线电力接收系统中Buck变换器因谐振网络电流源特性导致的右半平面零点（RHPZ）问题，提出了一种通过减小输入电容来优化控制到输出传递函数的方法，旨在改善系统的瞬态响应性能。
解读: 该研究关注Buck变换器在特定负载特性下的控制稳定性优化，虽然主要针对无线充电场景，但其对控制环路设计和RHPZ效应的抑制策略对阳光电源的户用光伏优化器及小型DC-DC变换模块具有参考价值。在阳光电源的户用光伏及电动汽车充电桩产品线中，优化变换器的瞬态响应能提升系统在复杂工况下的稳定性。建议研发团队...
包含直流母线电压纹波的PWM波形理论谐波频谱——在低电容模块化多电平变换器中的应用
Theoretical Harmonic Spectra of PWM Waveforms Including DC Bus Voltage Ripple—Application to a Low-Capacitance Modular Multilevel Converter
Sumeet Singh Thakur · Milijana Odavic · Ahmed Allu · Z. Q. Zhu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年9月
本文针对直流母线存在显著电压纹波的单相逆变器，提出了一种PWM输出电压谐波频谱的闭式解析解。该方法基于双变量双傅里叶级数展开，为分析低电容模块化多电平变换器（MMC）的谐波特性提供了理论基础，有助于优化逆变器设计。
解读: 该研究对于阳光电源的组串式逆变器及储能变流器（PCS）设计具有重要参考价值。在追求高功率密度和低成本的过程中，减小直流侧电容会导致母线电压纹波增大，进而影响输出电流质量。本文提出的谐波解析模型可辅助研发团队在设计阶段更精确地预测谐波分布，优化PWM调制策略，从而在降低电容容量的同时，确保产品满足电网...
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...
磁控管直流-直流隔离电源的设计与高效率优化
Design and Optimization of a Magnetron DC–DC Isolated Power Supply With High Efficiency
Junkun Zhang · Bing Gao · Zhixing He · Lei Wang 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年8月
本文针对微波工业中磁控管应用，提出了一种输入并联输出串联（IPOS）的模块化高隔离谐振变换器。针对高隔离变压器带来的寄生电容问题，分析了其对关断电流、死区时间及增益的影响，并提出了相应的优化设计方案以提升系统效率。
解读: 该文章研究的高隔离DC-DC变换器及寄生参数优化技术，在电力电子拓扑层面具有通用参考价值。虽然磁控管电源非阳光电源核心业务，但其IPOS模块化架构与高隔离变压器设计思路，可为阳光电源在超高压光伏逆变器（如1500V/2000V系统）的辅助电源设计，以及PowerTitan等大型储能系统中的高压隔离D...
650V p-GaN HEMT单脉冲非钳位电感开关
UIS）失效机理与分析
Siyang Liu · Sheng Li · Chi Zhang · Ningbo Li 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年11月
本文首次揭示了肖特基栅极p-GaN HEMT在单脉冲非钳位电感开关（UIS）下的耐受物理机制与失效机理。与Si/SiC器件不同，p-GaN HEMT通过将负载电感的能量存储在输出电容中来承受浪涌电流，而非通过雪崩击穿。
解读: GaN器件凭借高开关频率和高效率，是阳光电源未来提升户用光伏逆变器及小型化充电桩功率密度的关键技术方向。本文深入分析了p-GaN HEMT在极端工况下的UIS失效机理，对于优化逆变器功率模块的驱动电路设计、过压保护策略及可靠性评估具有重要指导意义。建议研发团队在后续高频化产品设计中，重点关注GaN器...
一种实现断续导通模式Boost PFC变换器电解电容纹波电流最优抑制的新型控制策略
A Novel Control to Achieve Optimal Reduction of the E-Cap's Ripple Current for Discontinuous-Conduction Mode Boost PFC Converter
Kai Yao · Xincheng Hu · Qiang Li · Minghui Yin · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年6月
在PFC变换器中，电解电容常用于平衡脉动输入功率与恒定输出功率。然而，电解电容存在等效串联电阻较大及寿命受限等问题。本文针对断续导通模式（DCM）Boost PFC变换器，提出了一种新型控制策略，旨在通过优化控制方式有效降低电解电容的纹波电流，从而提升变换器的整体可靠性与使用寿命。
解读: 该研究直接关联阳光电源户用光伏逆变器及充电桩产品线中的前级PFC电路设计。电解电容作为功率变换器中寿命最短的薄弱环节，其纹波电流抑制直接决定了产品的可靠性与质保成本。在户用逆变器追求高功率密度与长寿命的趋势下，该控制策略有助于在不增加额外硬件成本的前提下，通过软件算法优化降低电容热应力，提升系统在高...
一种用于移相全桥变换器、降低栅极驱动损耗的简单同步整流驱动电路
A Simple SR Gate Driving Circuit With Reduced Gate Driving Loss for Phase-Shifted Full-Bridge Converter
Jae-Il Baek · Chong-Eun Kim · Jae-Bum Lee · Han-Shin Youn 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年11月
移相全桥（PSFB）变换器凭借高功率密度和低纹波特性，广泛应用于服务器电源。为降低二次侧导通损耗，常采用并联MOSFET同步整流（SR）。然而，大输入电容会导致驱动损耗增加。本文提出了一种新型驱动电路，在保证高效驱动的同时，有效降低了栅极驱动损耗，提升了整体变换效率。
解读: 该技术对阳光电源的户用及工商业光伏逆变器、储能PCS产品线具有重要参考价值。在DC-DC变换环节，通过优化同步整流驱动电路，可显著提升系统在轻载及满载工况下的转换效率，降低功率器件发热，从而提升整机功率密度。建议研发团队评估该驱动电路在PowerStack等储能变流器二次侧DC-DC模块中的应用潜力...
60Co伽马射线总电离剂量辐照下SiC MOSFET的退化机理分析与建模
Degradation Mechanism Analysis and Modeling of SiC MOSFETs Under 60Co Gamma Ray Total Ionizing Dose Irradiation
Runding Luo · Yuhan Duan · Tao Luo · Yifei Chang 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年5月
研究了碳化硅（SiC）垂直双扩散金属氧化物半导体场效应晶体管（VDMOSFET）和沟槽金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）在 $^{60}$Co $\gamma$ 射线辐照环境下的退化机制。探究了不同总电离剂量（TID）辐照后，处于不同工作状态的 SiC MOSFET 电学特性的退化情况。通过辐照后的退火实验研究了辐照过程中产生的缺陷。揭示了 TID 导致 SiC MOSFET 退化的原因，并提出了阈值电压（$V_{\text {th}}$）漂移的预测模型，且通过 TCAD 仿真进行了验...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于SiC MOSFET在总电离剂量辐射环境下的退化机理研究具有重要的战略参考价值。SiC功率器件已成为我司光伏逆变器、储能变流器等核心产品的关键元件，其可靠性直接影响系统的长期性能表现。 该研究揭示了γ射线辐射导致SiC MOSFET阈值电压漂移、导通电阻增大等退化...
三电平有源中点钳位
ANPC）变换器中多回路相关器件过电压的建模与抑制
Handong Gui · Ruirui Chen · Zheyu Zhang · Jiahao Niu 等11人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年8月
本文建立了三电平有源中点钳位（3L-ANPC）变换器中与两个回路相关的器件漏源极过电压分析模型。考虑了非线性器件输出电容，详细研究了两种常见的调制方法。结果表明，工频开关器件通常具有较高的过电压。
解读: 3L-ANPC拓扑是阳光电源大功率组串式逆变器及集中式逆变器提升效率和功率密度的核心技术路径。该文献提出的过电压建模方法，对于优化逆变器功率模块的开关过程、降低电压尖峰具有重要指导意义。在阳光电源的产品开发中，应用此模型可有效提升IGBT/SiC模块的可靠性，优化驱动电路设计，从而在保证高效率的同时...
4H-碳化硅漂移阶跃恢复二极管脉冲发生器的设计与优化
Design and Optimization of a 4H-Silicon Carbide Drift Step Recovery Diode Pulse Generator with 7.91-kV Output and 1.41-ns Rise Time
Tong Liu · Lin Liang · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年6月
为提升4H-SiC DSRD的反向电流能力，进而提高脉冲输出峰值电压并缩短上升时间，本文提出一种新型双电源4H-SiC DSRD脉冲发生器。采用Sentaurus TCAD软件仿真分析影响脉冲输出特性的电路参数，确定最佳正向泵浦时间为110 ns，直流输入电压V<sub>CC</sub>和V<sub>1</sub>分别为700 V和200 V，DSRD支路输出级电容和电感分别为20 nF和100 nH。实验观测到输出电压存在两个预脉冲，并分别解释其成因。通过合理控制泵浦时间可有效抑制预脉冲。实验...
解读: 该4H-SiC DSRD脉冲发生器技术对阳光电源的SiC功率器件应用具有重要参考价值。其7.91kV高压输出和1.41ns超快上升时间特性，可为ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器中的SiC MOSFET/IGBT驱动电路设计提供借鉴，特别是在1500V高压系统中实现更快的开关速度和更低的开关损耗...
集成功率解耦端口的单相AC-DC功率变换器用于低频脉冲负载
Single-Phase AC-DC Power Converter With Integrated Power Decoupling Port
Fan Yang · Yihang Jia · Yan Xing · Hongjuan Ge 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年9月
针对低频脉冲负载应用,提出由双输出功率因数校正器(DO-PFC)和Buck变换器组成的单相AC-DC变换器。DO-PFC低压输出端口连接脉冲负载,脉冲负载稳定谷值功率直接由DO-PFC提供。DO-PFC高压输出端口用作功率解耦端口和Buck变换器输入。通过允许宽电压波动范围,降低脉动功率缓冲所需电解电容容量。负载功率脉冲分量由Buck变换器提供。实现从AC输入到脉冲负载的准单级功率变换,有利于整体电源系统效率提升。详细分析运行原理、参数设计方法、控制和调制策略。构建并测试2kW峰值功率实验样机验...
解读: 该集成功率解耦AC-DC变换器技术对阳光电源特殊负载电源和储能应用有创新启发。双输出PFC功率解耦设计可应用于脉冲负载充电桩和激光加工电源等场景,提高效率并降低电解电容需求。准单级拓扑对阳光电源高效率变换器产品线有借鉴价值。该技术对储能系统应对脉冲功率需求和电网侧功率平滑有应用潜力,可提升系统动态性...
基于负载导向通用设计方法的甚高频Class E逆变器性能评估
Performances Assessment of Very High-Frequency Class E Inverters Based on a Load-Oriented Generic Design Method
Matthieu Beley · Loris Pace · Arnaud Bréard · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年4月
Class E逆变器因驱动简单、效率高且元件数量少，广泛应用于甚高频功率变换领域。本文提出一种适用于任意负载阻抗、输出功率和开关频率的通用设计方法，并引入可视化工具辅助设计者确定最优工作点。根据不同应用需求，可对多个工作点的性能进行评估。以40.68 MHz、50 W、5 Ω无线功率传输负载为例，设计三种满足相同指标的方案，制作样机并实验验证。充分考虑氮化镓高电子迁移率晶体管（GaN HEMT）的非线性输出电容特性，实测逆变器在额定工作点的效率达到87.7%至89.8%。
解读: 该甚高频Class E逆变器通用设计方法对阳光电源GaN器件应用具有重要参考价值。文中针对GaN HEMT非线性输出电容特性的建模与优化设计思路，可直接应用于ST储能变流器和SG光伏逆变器的高频化设计，提升功率密度。40.68MHz频率下87.7%-89.8%的效率表现，验证了负载导向设计方法的有效...
基于时序卷积网络的电容电压预测与降低开关频率的MMC电压平衡控制
Temporal Convolutional Network-Based Capacitor Voltage Prediction With Reduced Switching Frequency for Voltage Balancing in MMC
Jyoti Ranjan Dash · Prasanta Kumar Mohanty · Pramod Agarwal · Premalata Jena 等5人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年4月
模块化多电平变换器（MMC）因其模块化、可扩展性和容错性，在高、中功率应用中得到了广泛应用。子模块（SM）电容电压的准确估计和控制对于确保电压平衡至关重要，但直接测量会增加复杂度和成本，而高开关频率会导致过多的损耗。本文提出了一种两阶段方法：首先，基于多层时间卷积网络（TCN）的模型预测子模块电容电压，无需直接测量；其次，一种电压平衡策略利用预测的电压来最小化开关频率。脉宽调制（PWM）以载波频率而非采样频率运行，减少了不必要的开关事件，降低了损耗。仿真和硬件实验在各种场景下验证了该方法的有效性...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于时序卷积网络（TCN）的模块化多电平换流器（MMC）电容电压预测技术具有重要的战略价值。MMC拓扑结构在我司大功率光伏逆变器、储能变流器（PCS）以及中压传动系统中已有广泛应用，该技术针对子模块电容电压平衡这一核心痛点提供了创新解决方案。 技术价值方面，该方法通过...
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