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控制与算法 PWM控制 功率模块 ★ 2.0

基于PLL和FLL的感应电机驱动无速度传感器控制速度估计方案:综述与新尝试

PLL- and FLL-Based Speed Estimation Schemes for Speed-Sensorless Control of Induction Motor Drives: Review and New Attempts

Huimin Wang · Yongheng Yang · Xinglai Ge · Yun Zuo 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年3月

锁相环(PLL)和频率锁定环(FLL)在电力电子领域至关重要。本文综述了PLL和FLL在无速度传感器电机驱动控制中的应用,分析了现有方案的优缺点,并探讨了未来在电机驱动速度估计中的应用前景,旨在为高性能电机控制系统的设计提供参考。

解读: 该文献主要针对感应电机驱动的无传感器控制,虽然阳光电源的核心业务聚焦于光伏逆变器、储能PCS及风电变流器,但在风电变流器领域,电机侧控制算法与该技术有一定重合度。PLL/FLL技术在光伏和储能并网控制中也是核心算法(用于电网同步),本文提供的PLL/FLL设计思路可为阳光电源iSolarCloud平...

控制与算法 PFC整流 PWM控制 功率模块 ★ 3.0

基于直流母线电压解耦的整流电流调节的无电解电容永磁同步电机驱动谐波抑制

Harmonic Suppression Based on Rectified Current Regulation With DC-Link Voltage Decoupling for Electrolytic Capacitorless PMSM Drives

Dawei Ding · Hui Xie · Binxing Li · Gaolin Wang 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年2月

本文针对无电解电容永磁同步电机驱动系统,提出了一种基于直流母线电压解耦的整流电流调节(RCR-DVD)策略,以提升网侧电流的谐波抑制性能。通过建立RCR驱动的小信号模型,揭示了谐波干扰的产生机理,并验证了该策略在优化电能质量方面的有效性。

解读: 该文献探讨的无电解电容驱动技术及谐波抑制策略,主要应用于电机驱动领域。对于阳光电源而言,其核心价值在于“功率变换环节的电容优化”与“电能质量控制”。在阳光电源的电动汽车充电桩及部分工业变频产品中,通过先进的控制算法(如RCR-DVD)替代大体积电解电容,有助于提升功率密度并延长系统寿命。建议研发团队...

控制与算法 多电平 模型预测控制MPC 三相逆变器 ★ 4.0

一种基于电压矢量跟踪算法的低计算量FCS-MPC,用于ANPC三相五电平变换器的共模电压抑制及电容电压平衡

A Low Computing FCS-MPC Based on Voltage Vector Tracking Algorithm With CMVs Suppression and Capacitor Charging Balance Algorithm Without Weight Factors for ANPC 3P-5L Converters

Shaomin Yan · Chengmin Li · Yue Cui · Hao Zhang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年5月

针对ANPC三相五电平变换器在传统FCS-MPC算法下计算负担重、共模电压大、开关频率不固定及权重因子设计复杂等问题,本文提出了一种基于电压矢量跟踪的低计算量FCS-MPC策略,实现了共模电压抑制与电容电压平衡,且无需权重因子。

解读: 该研究针对多电平拓扑(ANPC)的控制优化,对阳光电源的集中式逆变器及大功率储能变流器(如PowerTitan系列)具有重要参考价值。多电平技术是提升大功率变换器效率和电能质量的关键。该算法通过降低MPC计算量并消除权重因子设计,有助于提升逆变器在复杂电网环境下的动态响应速度和控制稳定性,同时抑制共...

功率器件技术 GaN器件 功率模块 宽禁带半导体 ★ 4.0

一种具有共模瞬态抗扰度和负电压操作设计的高频功率转换器单片GaN功率级

A Monolithic GaN Power Stage With Common-Mode Transient Immunity and Negative Voltage Operation Design for High-Frequency Power Converters

Rongxing Lai · Zekun Zhou · Junhong Wu · Yun Dai 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年7月

本文提出了一种用于高频功率转换的单片氮化镓(GaN)功率级。该方案集成了GaN基电路与功率开关,重点解决了GaN应用场景中的共模瞬态抗扰度(CMTI)和负电压操作问题,并采用缓冲屏蔽电平移位技术,为高频电力电子应用提供了高性能集成解决方案。

解读: GaN器件在高频化、高功率密度趋势下对阳光电源的产品升级至关重要。该研究提出的单片集成技术及CMTI优化方案,可直接赋能阳光电源的户用光伏逆变器及小型化充电桩产品,显著提升开关频率并减小磁性元件体积。建议研发团队关注其电平移位技术在驱动电路中的应用,以解决高频切换下的噪声干扰问题,提升系统可靠性。此...

功率器件技术 GaN器件 宽禁带半导体 可靠性分析 ★ 4.0

通过瞬态热特性分析理解GaN HEMT在短路应力下的位错缺陷作用

Understanding the Role of Dislocation Defects of GaN HEMT under Short-Circuit Stress Through Transient Thermal Characterization

Xi Jiang · Yue Wu · Song Yuan · Xiangdong Li 等11人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年8月

氮化镓(GaN)高电子迁移率晶体管(HEMT)在高压短路应力下易发生快速失效。研究表明,衬底界面的位错缺陷在诱导器件退化和热击穿失效中起关键作用。本文探讨了短路应力下位错缺陷的形成机制及其对热性能的影响。

解读: 随着阳光电源在户用光伏逆变器及小型化储能系统中对高功率密度要求的不断提升,GaN器件的应用潜力巨大。本文揭示的位错缺陷与短路热失效机制,对公司研发团队在GaN功率模块的选型、驱动保护电路设计及热管理方案优化具有重要参考价值。建议在产品开发中引入该瞬态热特性分析方法,以提升高频化、小型化产品的可靠性设...

功率器件技术 SiC器件 宽禁带半导体 功率模块 ★ 5.0

1.2 kV SiC MOSFET与JBS集成MOSFET高温电学特性对比研究

Comparative Study on High-Temperature Electrical Properties of 1.2 kV SiC MOSFET and JBS-Integrated MOSFET

Zhaoyuan Gu · Mingchao Yang · Yi Yang · Xihao Liu 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年4月

针对4H-SiC MOSFET中寄生PiN体二极管在高温下存在正向压降大、反向恢复特性差的问题,本文研究了集成肖特基势垒二极管(JBS)的MOSFET方案。该方案能有效抑制PiN二极管导通,提升高温运行下的电气性能与可靠性。

解读: 该研究直接关联阳光电源的核心功率器件选型与模块设计。随着公司组串式光伏逆变器和PowerTitan/PowerStack储能系统向更高功率密度和高温环境运行演进,SiC MOSFET的应用已成为提升效率的关键。集成JBS的SiC器件能显著改善体二极管特性,降低开关损耗并提升高温可靠性,这对优化逆变器...

功率器件技术 SiC器件 功率模块 可靠性分析 ★ 5.0

平面栅与沟槽栅SiC功率MOSFET在重复短路应力下退化位置的表征方法

Methodology for Characterizing Degradation Locations of Planar and Trench Gate SiC Power Mosfets Under Repetitive Short-Circuit Stress

Yi Yang · Mingchao Yang · Zhaoyuan Gu · Songquan Yang 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月

本文针对SiC MOSFET在重复短路应力下的可靠性问题,提出了一种结合深能级瞬态谱(DLTS)与分裂C-V测试的方法,用于分离器件的陷阱特性。研究深入对比了平面栅(PG)与沟槽栅(TG)SiC MOSFET在短路应力下的退化机理与具体位置,为提升功率器件的长期可靠性提供了理论支撑。

解读: SiC器件是阳光电源新一代组串式逆变器、PowerTitan系列储能系统及高压充电桩的核心功率组件。随着产品向高功率密度和高效率演进,SiC MOSFET的短路耐受能力与长期可靠性直接决定了系统的故障保护策略与寿命设计。本文提出的退化机理表征方法,有助于研发团队在器件选型阶段更精准地评估PG与TG结...

功率器件技术 SiC器件 功率模块 宽禁带半导体 ★ 5.0

6.5kV碳化硅MOSFET栅极偏置对宽温度范围内反向恢复特性的影响

Impact of 6.5-kV SiC MOSFET Gate Bias on Reverse Recovery Over a Wide Temperature Range

Xinyuan Du · Ahmed Ismail · Eric Allee · Abu Shahir Md Khalid Hasan 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月

本文研究了6.5kV碳化硅(SiC)平面MOSFET在室温至175°C范围内,负栅极偏置对其反向恢复行为的影响。文章对比了低压与中压SiC器件在不同栅极偏置下的第三象限特性差异,并深入探讨了负栅极偏置对电导调制及反向恢复过程的作用机制。

解读: 该研究针对6.5kV高压SiC器件,直接关联阳光电源在大型地面光伏电站及高压储能系统(如PowerTitan系列)中的核心功率模块技术。随着系统电压等级向1500V甚至更高迈进,高压SiC器件的应用是提升功率密度和转换效率的关键。文章关于负栅极偏置对反向恢复影响的分析,对优化阳光电源组串式逆变器及储...

光伏发电技术 储能系统 GaN器件 ★ 5.0

用于室内光伏的全聚合物有机太阳能电池中的融合咔唑受体

All-polymer organic solar cells with fused carbazole acceptors for indoor photovoltaics

Yue Zhang · Bo Wang · Xin Li · Chengyi Xiao 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年9月 · Vol.127

物联网的快速发展亟需高效、免维护的能源解决方案。有机太阳能电池因其与室内光源光谱的良好匹配性,在室内能量采集方面展现出巨大潜力。本研究设计了一种基于融合咔唑的聚合物受体(PCzT),具有可调光学带隙、刚性平面骨架及优异的电子传输性能。基于该受体的器件在AM1.5G光照下效率达8.15%,在3000 K、1000 lux室内照明下高达11.63%,优于当前最先进的聚合物受体。通过关联纳米形貌与器件性能,发现优化的界面堆积结构可有效提升电荷提取并抑制复合,为高性能聚合物受体的设计提供了明确指导。

解读: 该全聚合物有机太阳能电池技术对阳光电源室内物联网供电方案具有重要应用价值。其11.63%的室内光伏效率可为iSolarCloud云平台的分布式传感器节点、智能运维监测设备提供免维护电源解决方案。融合咔唑受体的宽带隙特性与室内光谱匹配,可集成到储能系统ST系列的室内监控模块,替代传统电池供电。该技术的...

储能系统技术 储能系统 ★ 4.0

一种具有中继单电容耦合器的高失准容忍度SCC-WPT系统用于无人机无线充电应用

A High Misalignment Tolerance SCC-WPT System With Relay Single Capacitive Coupler for UAV Wireless Charging Applications

Xingchu Lv · Xin Dai · Fengye Yu · Xiaofei Li 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年8月

本文提出了一种用于无人机(UAV)无线充电应用的单电容耦合无线电能传输(SCC - WPT)系统。通过利用无人机固有的停机坪作为中继板,实现了恒定电压输出。此外,本文详细介绍并分析了SCC - WPT系统电路,该系统在水平和旋转情况下均能有效实现较强的抗偏移性能。研制了实验样机,实验结果验证了该系统不仅能在极强的偏移条件下(当系统的接收器放置在中继板xOy平面的任意位置或旋转360°时)保持稳定的输出电压,而且在负载变化时也能实现恒定输出电压。实验结果与理论分析高度吻合。

解读: 从阳光电源新能源业务布局来看,这项基于单电容耦合的无线充电技术具有重要的战略参考价值。该技术利用无人机停机坪作为中继板实现恒压输出,在极端错位条件下(水平任意位置、360°旋转)仍能保持稳定充电性能,这一特性与我们在储能系统和电动汽车充电领域面临的实际应用场景高度契合。 从产品延伸角度,该技术可为...

储能系统技术 储能系统 PWM控制 三电平 ★ 5.0

基于零序电压范围扩展增强三电平逆变器七段RCMV-PWM中点电位平衡能力

Enhancing Neutral Point Potential Balance for Three-level Inverter

Xiang Wu · Songyang Cao · Jieguang Li · Ma Zhixun 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月

现有三电平载波PWM方法中,载波波形变化和共模电压(CMV)降低要求固有地限制了注入零序电压(ZSV)范围,从而降低中点(NP)电位控制性能。研究基于ZSV扩展的七段降低CMV PWM(RCMV-PWM)的NP电位平衡能力增强方法。理论分析各种载波分布的ZSV范围,考虑CMV幅值限制在直流母线电压六分之一的约束下调整载波波形获得最大ZSV范围。详细给出导出最大范围内的最优ZSV计算方法,有效减少低调制指数和低功率因数下的NP电位波动。

解读: 该三电平NP电位平衡技术对阳光电源三电平储能变流器有重要优化价值。ZSV扩展方法可应用于ST储能系统和SG光伏逆变器的三电平拓扑,提高中点电位控制精度并降低共模干扰。该技术对PowerTitan大型储能系统的三电平模块设计有参考意义,可提升系统在低功率因数工况下的稳定性和效率。RCMV-PWM优化对...

控制与算法 下垂控制 调峰调频 机器学习 ★ 5.0

基于最优动态下垂系数的分布式光伏快速有功功率调节

Rapid Active Power Regulation of Distributed Photovoltaics Based on Optimal Dynamic Droop Coefficients

Ting Yan · Chunxia Dou · Dong Yue · Ziwei He 等5人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年7月 · Vol.17

针对海量分布式光伏(DPV)的快速有功功率响应需求,提出一种融合聚类与优化的双层架构:底层采用U-k-means算法按可调容量和响应时间聚类;上层构建计及频率偏差、调节性能与网损的下垂系数优化模型,并利用图注意力网络(GAT)预计算不同频率波动下的下垂系数策略。

解读: 该研究高度契合阳光电源组串式逆变器(如SG系列)及ST系列储能变流器在构网型/跟网型协同调频中的动态下垂控制升级需求。其GAT驱动的自适应下垂系数策略可直接嵌入iSolarCloud智能平台,提升光储系统在弱电网下的快速调频响应能力;建议在PowerTitan和PowerStack系统中集成该算法模...

光伏发电技术 储能系统 下垂控制 深度学习 ★ 5.0

基于最优动态下垂系数的分布式光伏快速有功功率调节

Rapid Active Power Regulation of Distributed Photovoltaics based on Optimal Dynamic Droop Coefficients

Ting Yan · Chunxia Dou · Dong Yue · Ziwei He 等5人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年7月

为实现大规模分布式光伏(DPV)对快速有功功率调节的主动响应,本文提出一种融合聚类与优化的双层架构,用于协调设计DPV的动态下垂系数。底层根据调节需求选取可调容量和响应时间作为聚类特征,采用U-k-means算法实现DPV聚类;上层构建计及调节性能与网损的频率偏差-最优下垂系数模型,并从潮流影响角度进行优化。通过图注意力网络(GAT)预先求解不同频率波动下的下垂系数调节策略。在改进的IEEE 33节点系统上的仿真结果表明,所提GAT模型优于现有神经网络模型,且所提最优下垂系数调节策略具有有效性与...

解读: 该动态下垂系数优化技术对阳光电源SG系列光伏逆变器和PowerTitan储能系统具有重要应用价值。研究提出的双层架构可直接应用于iSolarCloud平台的分布式光伏集群控制:底层U-k-means聚类算法可根据各逆变器可调容量和响应时间实现智能分组,上层GAT神经网络模型可实时预测最优下垂系数,实...

可靠性与测试 DC-DC变换器 工商业光伏 可靠性分析 ★ 5.0

一种单相电流型双有源桥DC/DC变换器的开路故障容错方案

An Open-Circuit Fault-Tolerant Scheme for Single-Phase Current-Fed Dual-Active-Bridge DC/DC Converter

Yue Zhang · Nie Hou · Zheng Wang · Yunwei Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月

在许多工业应用中,电源中断是无法容忍的,因此高可靠性对于功率变换器而言极为关键。容错方案作为提高可靠性的有效途径,受到了更多关注。然而,由于单相交错并联电流型双有源桥(CF - DAB)变换器的器件冗余度低且结构不对称,目前尚未有针对该变换器的容错方案报道。为解决这一具有挑战性的问题,本文提出了一种开路容错方案。采用所提出的容错方案后,单相交错并联电流型双有源桥变换器即使在两个特定开关和中间电容出现开路故障的情况下,仍能维持功率传输。同时,在没有中间电容缓冲功能的情况下,也能有效抑制潜在的电压尖...

解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项针对单相电流馈电双有源桥(CF-DAB)变换器的开路容错技术具有重要的战略价值。该技术直接契合我司在储能系统和光伏逆变器领域对高可靠性的核心诉求。 在储能系统应用中,DC/DC变换器是连接电池与直流母线的关键环节,任何功率中断都可能导致系统失效甚至电网扰动。该论文提出...

储能系统技术 储能系统 工商业光伏 微电网 ★ 5.0

基于大语言模型的工业热电微网分布式优化调度

LLM-powered distributed optimal scheduling for industrial heat-electricity micro-grids

Haolan Yang · Zhengbo Li · Youbo Liu · Yue Xiang 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年9月

摘要:热负荷和电动汽车(EV)等柔性负荷在微电网调度中充当虚拟储能源(VESS),通过负荷转移来提高经济效益。由于集中式优化方法在柔性负荷调度中面临可扩展性和隐私性限制,交替方向乘子法(ADMM)等分布式方法提供了具有可扩展性的替代方案。然而,ADMM的性能对惩罚参数高度敏感,该参数必须根据问题的内在特征进行调整。这种依赖性需要复杂且费力的手动调参。为解决这一问题,本文提出了一种利用大语言模型(LLM)的新型参数调整机制。在特定领域精心设计的提示下,LLM动态优化惩罚参数,以提高收敛效率和适应性...

解读: 该LLM驱动的分布式优化调度技术对阳光电源工商业微网解决方案具有重要应用价值。可直接应用于PowerTitan储能系统与SG系列逆变器构成的工业微网场景,通过多智能体协同机制实现光伏发电、ST储能变流器、充电桩等多元设备的智能协调。该方法将热负荷与电动汽车作为虚拟储能的理念,可增强iSolarClo...

储能系统技术 储能系统 强化学习 ★ 5.0

基于对抗性模仿强化学习的混合储能电动汽车能量管理

Imitation reinforcement learning energy management for electric vehicles with hybrid energy storage system

Weirong Liu · Pengfei Yao · Yue Wu · Lijun Duan 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.378

深度强化学习已成为电动汽车能量管理的一种有前景的方法。然而,深度强化学习依赖大量试错训练才能获得近似最优性能。为此,本文提出一种面向混合储能系统的电动汽车对抗性模仿强化学习能量管理策略,以最小化电池容量损耗成本。首先,利用动态规划在多种标准驾驶条件下生成专家知识,用于引导强化学习的探索过程,该专家知识表示为最优功率分配映射。其次,在早期模仿阶段,通过对抗网络使强化学习智能体的动作快速逼近最优功率分配映射。再次,根据对抗网络中判别器的输出设计动态模仿权重,促使智能体在在线驾驶条件下逐步过渡到自主探...

解读: 该对抗模仿强化学习策略对阳光电源混合储能系统具有重要应用价值。可应用于ST系列PCS的电池-超级电容混合储能优化,通过专家知识引导的强化学习加速训练42.6%,降低电池容量损耗成本5.1%-12.4%。技术可集成至iSolarCloud平台实现在线工况自适应功率分配,延长PowerTitan储能系统...

光伏发电技术 储能系统 SiC器件 GaN器件 ★ 5.0

钙钛矿太阳能电池中阳离子不均匀性的调控策略

Manipulation strategy of cation inhomogeneity in perovskite solar cells

Jiale Sun1Xuxia Shai1Weitao chen1Shenchao Li1Jinlan He1Xinxing Liu2Dongmei He2Yue Yu2Jiangzhao Chen2 · 半导体学报 · 2025年5月 · Vol.46

近年来研究表明,A位阳离子在决定有机-无机卤化铅钙钛矿的光电及理化性质中起关键作用。混合阳离子钙钛矿(MCPs)作为吸光层已实现超过26%的高功率转换效率。引入多种阳离子可优化晶格容忍因子,提升结构稳定性并增强化学稳定性。然而,MCPs普遍存在元素与相分离现象,影响器件效率与工作寿命,该问题广泛存在于二维或三维结构中。因此,揭示非均匀性与相分离的成因并发展有效的纳米尺度调控策略,对提升钙钛矿太阳能电池性能至关重要。

解读: 该钙钛矿阳离子均匀性调控技术对阳光电源光伏产品线具有前瞻性参考价值。研究揭示的混合阳离子钙钛矿相分离机制及纳米尺度调控策略,可为SG系列光伏逆变器的MPPT算法优化提供理论支撑——通过理解组件材料微观不均匀性对光电转换效率的影响,优化最大功率点追踪精度。对于1500V高压系统,该技术提升的组件稳定性...

储能系统技术 储能系统 GaN器件 ★ 4.0

通过瞬态热表征理解短路应力下GaN HEMT位错缺陷的作用

Understanding the Role of Dislocation Defects of GaN HEMT under Short-Circuit Stress Through Transient Thermal Characterization

Xi Jiang · Yue Wu · Song Yuan · Xiangdong Li 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月

摘要:氮化镓(GaN)高电子迁移率晶体管(HEMT)器件在高母线电压条件下承受反复短路(SC)应力后容易迅速失效。衬底界面处的位错缺陷在引发器件退化和热击穿失效方面起着关键作用。然而,短路应力下位错缺陷的形成机制及其对氮化镓高电子迁移率晶体管短路能力的影响仍不明确。本文提出一种基于瞬态热阻表征的新方法,用于监测氮化镓高电子迁移率晶体管器件内部位错缺陷的演变。同时,建立了一个热模型来阐明位错缺陷对器件热特性的影响。通过分析短路应力前后氮化镓高电子迁移率晶体管的结构函数,将先前难以察觉的缺陷累积转化...

解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项关于GaN HEMT器件短路应力下位错缺陷演化的研究具有重要的战略价值。GaN功率器件因其高开关频率、低导通损耗和高功率密度特性,正逐步成为我司光伏逆变器和储能变流器的核心功率开关选择,特别是在高压大功率应用场景中。 该研究揭示的位错缺陷累积机制直接关系到产品可靠性这...

储能系统技术 储能系统 SiC器件 微电网 ★ 5.0

基于信息物理跨空间认知与协同的多微网直流配电网络有功功率控制

Active Power Control for DC Distribution Network With Multiple Microgrids Based on Cyber-Physical Cross-Space Understanding and Cooperation

Bo Zhang · Dong Yue · Chunxia Dou · Dongmei Yuan 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年8月

在直流配电网络中,大量分布式资源以互联微网形式接入,以挖掘信息物理融合下的资源调节潜力。然而,物理不确定性(如出力波动)与信息不确定性(如通信拥塞)易叠加引发严重的有功功率波动。为此,分别从微网层和资源层研究基于信息物理跨空间认知与协同的有功功率控制方法。针对微网层,提出依赖潮流约束的集中式控制方法生成最优指令,并设计需求驱动的网络匹配机制保障通信可靠性;针对资源层,提出组合式容错控制策略以应对外部扰动,并设计双层优化策略支持即插即用场景下的多场景灵活调控。最后通过算例验证所提方法的有效性。

解读: 该信息物理跨空间协同控制技术对阳光电源多微网储能系统具有重要应用价值。针对PowerTitan大型储能系统的多站点协同场景,文章提出的集中式潮流约束优化方法可直接应用于ST系列储能变流器的功率分配策略,解决多储能站点间的有功功率波动问题。需求驱动的网络匹配机制可增强iSolarCloud云平台在通信...

储能系统技术 储能系统 LLC谐振 多物理场耦合 ★ 5.0

考虑开关结电容的高开关频率电力电子变换器实时仿真方法

Method for the Real-Time Simulation of High Switching Frequency Power Electronic Converter Considering Switch Junction Capacitance

Zonghui Sun · Xizheng Guo · Shinan Wang · Yue Li 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年11月

RON/ROFF模型因精度高适用于高开关频率电力电子变换器的实时仿真,但其忽略开关瞬态过程且需迭代判断开关状态,限制了仿真准确性与频率范围。为此,本文提出一种计及开关结电容效应的改进方法,通过构建等效状态方程,避免将结电容作为状态变量,实现非迭代求解开关状态,显著降低计算量。结合后向欧拉法确保系统稳定性,并实现半桥臂解耦,大幅减轻开关状态判别负担。FPGA实验证明,该方法在30 ns步长、250 kHz开关频率下对LLC谐振变换器的实时仿真结果与硬件实验一致,验证了其有效性与精确性。

解读: 该实时仿真方法对阳光电源高频电力电子产品研发具有重要价值。LLC谐振变换器广泛应用于ST系列储能变流器的DC-DC隔离级和车载OBC充电机,其250kHz高开关频率特性要求精确的仿真工具。该方法通过计及开关结电容效应并实现非迭代求解,可将仿真步长缩短至30ns,显著提升PowerTitan储能系统中...

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