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一种支持AC 220V和440V运行的三桥臂逆变式高频焊接电源
A 3-Leg Inverter-Based High-Frequency Welding Power Supply Capable of AC 220 and 440-V Operation
Duk-Hyeon Yun · Woo-Seok Lee · Jun-Young Lee · Il-Oun Lee · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年11月
本文提出了一种用于焊接电源的DC/DC拓扑结构，实现了超过94%的高转换效率，并支持AC 220V和440V输入。该拓扑的次级侧结构与传统焊接电源相同，但初级侧采用了三桥臂逆变结构及带有两个初级绕组的高频变压器。
解读: 该文献探讨的三桥臂逆变拓扑及宽电压输入范围设计，在电力电子变换效率优化方面具有参考价值。虽然其应用场景为焊接电源，但其核心的“多绕组变压器+多桥臂组合”设计思路，可为阳光电源在户用光伏逆变器或小型储能PCS的宽电压输入范围设计提供拓扑灵感。特别是针对不同电网电压等级（如220V/440V）的兼容性设...
半桥串联谐振逆变器的解析模型以提升功率转换效率与性能
Analytical Model of the Half-Bridge Series Resonant Inverter for Improved Power Conversion Efficiency and Performance
Hector Sarnago · Oscar Lucia · Arturo Mediano · Jose M. Burdio · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年8月
本文提出了半桥串联谐振拓扑的解析模型，旨在优化谐振功率变换器的设计、控制及效率。主要贡献在于推导了转换器关键波形及输出功率的闭式表达式，为提升变换器性能提供了理论支撑。
解读: 该研究提出的串联谐振解析模型对阳光电源的电力电子设计具有重要参考价值。谐振技术是提升高频化、高效率变换器的核心，该模型可直接应用于阳光电源的户用光伏逆变器及储能系统（如ST系列PCS）中的DC-DC级设计，通过精确的闭式表达式优化软开关控制策略，进一步降低开关损耗。建议研发团队利用该模型优化变换器的...
一种基于虚拟高频信号注入的内置式永磁同步电机最大电流效率跟踪控制
A Virtual HF Signal Injection Based Maximum Efficiency per Ampere Tracking Control for IPMSM Drive
Mengdi Li · Sheng Huang · Xuan Wu · Kan Liu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年6月
本文提出了一种基于虚拟高频信号注入的搜索方法，用于获取内置式永磁同步电机（IPMSM）驱动系统的最大电流效率（MTPA）控制的最优电流角。通过在包含电机和逆变器的数学模型中注入虚拟方波高频信号，实现对最优工作点的实时跟踪与优化。
解读: 该技术主要应用于电机驱动控制领域，与阳光电源的电动汽车充电桩及相关电机驱动业务具有较强相关性。通过虚拟高频信号注入实现MTPA控制，能够有效提升电机驱动系统的运行效率，降低损耗。建议研发团队关注该算法在充电桩功率模块电机控制或未来储能系统中的辅助电机驱动应用，通过优化电流角控制策略，进一步提升系统整...
平滑TCM-DPWM及三相DC-AC ZVS逆变器输入电流纹波抑制
Smoothed TCM-DPWM and Input Current Ripple Reduction for Three-Phase DC–AC ZVS Inverters
Yuan Feng · Yueshi Guan · Hongqi Ben · Yijie Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
随着宽禁带器件的发展，高频、高效、高功率密度的三相逆变器在电动汽车和微电网领域具有重要应用前景。然而，现有方案难以在宽输出频率、高效率、高功率密度和低EMI之间取得平衡。本文提出了一种平滑TCM-DPWM调制策略，旨在优化三相ZVS逆变器的输入电流纹波及整体性能。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及电动汽车充电桩业务具有重要参考价值。通过引入TCM-DPWM调制策略，可有效提升逆变器在宽频率范围下的软开关（ZVS）性能，显著降低开关损耗，从而提升整机效率并缩小磁性元件体积，助力产品实现更高功率密度。建议研发团队关注该调制算法在SiC功率模块上的应用，以优化充电桩...
一种基于载波实现的三电平简化中点箝位逆变器新型SVM策略
A Novel SVM Strategy With Carrier-Based Implementation for Three-Level Simplified Neutral-Point-Clamped-Inverters
Zifan Lin · Qingle Sun · Qi Guan · Herbert Ho-Ching Iu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月
近年来，人们对三电平简化中性点钳位（3L - SNPC）逆变器展开了研究，以挖掘其在电力驱动和智能电网领域的应用潜力。遗憾的是，几乎所有关于3L - SNPC逆变器的现有论文都聚焦于控制技术的开发，而基于载波的空间矢量调制方案实现方法以及不同运行条件下相关的变流器损耗分析却付诸阙如。实际上，这两点对于工业应用至关重要。为填补这一研究空白，本文提出了一种适用于3L - SNPC逆变器的基于载波的简单空间矢量调制策略实现方法，有助于降低实现成本和复杂度。此外，通过实验对比了3L - SNPC逆变器在...
解读: 从阳光电源的业务角度来看，这项关于三电平简化中点钳位（3L-SNPC）逆变器的载波实现空间矢量调制策略研究具有重要的工程应用价值。该技术直接契合公司在光伏逆变器和储能变流器产品线的核心需求。 **技术价值分析：** 3L-SNPC拓扑相比传统两电平逆变器具有更低的开关应力和更优的输出波形质量，这对...
一种可变(n/m)X开关电容DC-DC变换器
A Variable (n/m)X Switched Capacitor DC–DC Converter
Deepak Gunasekaran · Liang Qin · Ujjwal Karki · Yuan Li 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年8月
高增益、高效率且高功率密度的双向DC-DC变换器是逆变系统中的关键需求。本文提出了一种基于Dickson变换器变体的开关电容电路。该拓扑具备模块化设计、无需外部磁性元件以及高效率等优势，非常适合集成到各类电力电子变换系统中。
解读: 该开关电容变换器拓扑在提升功率密度和简化磁性元件设计方面具有显著优势，对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及户用储能PCS产品线具有重要参考价值。通过消除或减少电感等磁性元件，可有效降低储能变流器的体积与重量，提升系统集成度。建议研发团队评估该拓扑在低压侧升压环节的应...
利用电压约束的无线充电多接收端系统效率提升两阶段优化算法
Enhancing Efficiency in Multireceiver Wireless Charging With Voltage Constraints Using Two-Stage Optimization Algorithm
Mi Dong · Zhendong Wu · Dongran Song · Jian Yang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
本文提出了一种优化方法，旨在满足多接收端无线电能传输（WPT）系统负载电压输出要求的同时，最大化传输效率。该方法将发射端的全桥逆变器占空比及直流-直流变换器的升压比作为优化变量，通过两阶段优化算法实现系统性能的最优控制。
解读: 该研究聚焦于无线电能传输（WPT）的效率优化与多负载控制，虽与阳光电源当前核心的组串式/集中式光伏逆变器及储能系统（PowerTitan/PowerStack）存在技术差异，但其涉及的DC-DC变换器多目标优化控制逻辑，可为阳光电源电动汽车充电桩业务的未来技术储备提供参考。特别是针对多端口输出的功率...
改进型软开关系统在三相电压源逆变器中电容与电感安全连接的应用
Modified Soft-Switching System With Safe Connections of Capacitors and Inductors in Three-Phase Voltage Source Inverter
Witold Mazgaj · Zbigniew Szular · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
本文提出了一种用于三相电压源逆变器的改进型软开关系统。与基本软开关系统类似，该系统中电容器不与主晶体管并联，电感器不与辅助晶体管串联。这些连接方式可在控制系统出现干扰时保护逆变器免受损坏。与基本版本不同的是，改进型软开关系统不会让谐振过程影响负载上的电压波形，并且该改进系统具有更简单的主晶体管和辅助晶体管控制算法。本文全面描述了改进型软开关解决方案的结构和工作原理。此外，还讨论了改进型软开关系统元件的选择原则。通过使用三相电压源逆变器（10 千瓦，400 伏）为鼠笼式感应电动机供电的实验室测试验...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项改进型软开关技术对我们的光伏逆变器和储能变流器产品线具有重要的应用价值。该技术通过创新的电路拓扑设计，避免了电容与主开关管并联、电感与辅助开关管串联的传统结构，这种"安全连接"设计在控制系统出现扰动时能有效保护逆变器免受损害，这对提升我们产品在复杂电网环境下的可靠性至关...
基于无源性设计的电压控制器提升逆变器电流反馈型跟网逆变器稳定性
Stability Enhancement of Inverter-Current Feedback Grid-Following Inverters Using a Passivity-Based Voltage Controller
Yukai Huang · Jinbang Xu · Jie Ye · Songtao Huang 等7人 · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2025年3月 · Vol.40
本文针对逆变器侧电流反馈（ICF）配置下跟网型逆变器在弱电网中的稳定性问题，提出一种基于无源性理论的公共耦合点电压控制器，通过理论分析与实验验证，显著提升其在宽范围电网阻抗下的稳定裕度。
解读: 该研究直接支撑阳光电源ST系列PCS、PowerTitan及组串式逆变器在弱电网/高阻抗场景（如偏远地面电站、工商业分布式项目）下的可靠并网。提出的无源性电压控制器可嵌入现有iSolarCloud平台的自适应控制模块，增强ICF架构（常见于紧凑型PCS设计）的鲁棒性，建议在下一代ST5000/630...
一种具有受控总谐波失真和三重最大功率点跟踪的并网光伏系统设计
Design of a Grid-Tie Photovoltaic System With a Controlled Total Harmonic Distortion and Tri Maximum Power Point Tracking
Ala A. Hussein · Xi Chen · Mahmood Alharbi · Anirudh Ashok Pise 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年5月
本文提出了一种自适应并网光伏系统，在保证预定电能质量的前提下，最大化注入电网的功率。该算法通过协同跟踪光伏源最大功率、DC-DC变换器最大效率以及逆变器在总谐波失真（THD）限制下的最大效率，实现了系统整体性能的最优控制。
解读: 该研究提出的“三重MPPT”协同优化算法对阳光电源的核心产品线具有直接参考价值。对于组串式逆变器（如SG系列），该算法可进一步提升在复杂工况下的发电效率，同时在保证THD指标的前提下优化逆变器损耗，有助于提升产品在严苛电网环境下的电能质量表现。建议研发团队关注该算法在iSolarCloud智能运维平...
基于无源性电压控制器的逆变器电流反馈跟网型逆变器稳定性增强
Stability Enhancement of Inverter-Current Feedback Grid-Following Inverters Using a Passivity-Based Voltage Controller
Yukai Huang · Jinbang Xu · Jie Ye · Songtao Huang 等6人 · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2025年3月
由于具有强大的功率输出性能，跟网型逆变器仍然是现代可再生能源系统的主要接口。随着全球对清洁高效能源转换的需求不断增加，优化逆变器系统的稳定性对于将可再生能源接入电网至关重要。在某些能源转换场景中，由于设备限制和空间约束，电流传感器被安装在逆变器侧，这可能会影响逆变器的稳定性。虽然已经对逆变器侧电流反馈（ICF）配置的稳定性进行了研究，但进一步提高其稳定性的方法仍有待深入探索。本文采用基于无源性的设计方法分析了 ICF 跟网型逆变器的稳定性，重点研究了公共耦合点电压控制器。对所提出的控制器进行了全...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于无源性设计的逆变器稳定性增强技术具有重要的工程应用价值。当前，我司光伏逆变器和储能变流器产品在全球市场占有率持续提升，但在实际应用中，受制于设备布局和成本优化需求，电流传感器往往需要配置在逆变器侧而非电网侧，这种逆变器侧电流反馈（ICF）配置在弱电网环境下存在稳定性...
基于谐振变换器的中压单级太阳能光伏逆变器损耗分析
Loss Analysis of a Resonant Converter Based Medium Voltage Single Stage Solar PV Inverter
Parthkumar Bhuvela · Hooman Taghavi · Adel Nasiri · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年3月
在并网光伏系统中，通常使用逆变器与中压低频变压器（MV LFT）连接到电网。然而，在某些单级设计中，高频变压器（HFT）与展开式逆变器配对使用，取代了低频变压器。由于初级侧存在显著的开关损耗，这些设计在高功率中压电网中通常不太常见。本文提出了一种单级隔离式直接谐振交流中压（MV）并网太阳能光伏逆变器。该逆变器在整流器输出端产生整流后的正弦交流电流，然后由工频展开式逆变器进行展开。采用开关频率和移相调制相结合的方式来降低损耗。对每个阶段的损耗进行了分析，并提出了实现最优效率的移相角和开关频率组合。...
解读: 该谐振变换器中压单级逆变器的损耗分析技术对阳光电源SG系列大功率光伏逆变器及PowerTitan储能系统具有重要应用价值。研究中的精确损耗建模方法可直接应用于1500V高压系统的SiC/GaN功率器件优化设计，通过量化开关损耗、磁性元件损耗及寄生参数影响，指导三电平拓扑的工作频率与调制策略优化。单级...
量化电容功率传输应用中开关电容逆变器的电荷共享损耗
Quantifying Charge Sharing Loss in Switched Capacitor Inverters for Capacitive Power Transfer Applications
Christopher S. Johnson · Tyler Marcrum · Michael Tidwell · William Stump 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年11月
现代电子应用要求逆变器在更高频率下运行并具有更低的总谐波失真（THD）。串联/并联开关电容（SPSC）逆变器已被证明可降低THD，并支持更高的开关速度。现有文献中的损耗分析主要集中于晶体管开关及寄生元件引起的损耗，然而当SPSC系统驱动容性负载时，电路中会产生电荷共享损耗。本文推导了稳态与暂态响应下的电荷共享损耗，暂态分析揭示了基于开关速度的分岔运行模式。提出了一种抑制该固有损耗的设计方法，并构建了1 Hz–7 MHz宽带简化的SPSC逆变器实验验证两种分岔模式，在6–7 MHz实现74%效率（...
解读: 该开关电容逆变器电荷共享损耗量化技术对阳光电源高频功率变换产品具有重要参考价值。在ST储能变流器中，精确量化电荷共享损耗可优化SiC/GaN器件的高频开关设计，提升6-7MHz频段硬开关效率至74%水平。对SG光伏逆变器的1500V高压系统，该分岔模式分析方法可指导MPPT算法在容性负载下的损耗抑制...
一种用于光伏并网的高效直流母线利用与少器件五电平逆变器综合分析
A Comprehensive Analysis of Enhanced DC-Bus Utilization and Reduced Component Count Five-Level Inverter for PV-Grid Integration
Swapan Kumar Baksi · Ranjan Kumar Behera · Utkal Ranjan Muduli · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年1月
摘要：几种五电平逆变器存在一些局限性，如直流母线电压利用率低和元件数量多等问题。本文介绍了一种采用开关电容设计的新型五电平逆变器，旨在通过最大限度地提高直流母线电压利用率，同时减少元件数量来解决这些问题。所提出的拓扑结构包含六个有源开关、两个二极管、一个浮动电容和一个单一直流电源，与传统设计相比，母线电压要求降低了50%。采用电平移相正弦脉冲宽度调制方法为所提出的逆变器生成开关脉冲。在理论分析之后，通过使用OPAL - RT 5700实时仿真器进行实时实现，验证了开关器件的实际行为。通过比较分析...
解读: 从阳光电源的光伏并网逆变器业务视角来看，这项五电平逆变器技术呈现出明显的工程价值和应用潜力。该拓扑通过开关电容设计实现了50%的母线电压需求降低，这对于我们的组串式和集中式逆变器产品线具有重要意义——更低的电压应力意味着可以选用耐压等级更低的功率器件，直接降低系统成本并提升功率密度。 从技术成熟度...
无线电能传输系统的一种低成本最大效率跟踪方法
Low-Cost Maximum Efficiency Tracking Method For Wireless Power Transfer Systems
Xian Tang · Jianxu Zeng · Kong Pang Pun · Songping Mai 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年6月
本文提出了一种无线电能传输（WPT）系统的新型最大效率点（MEP）跟踪方法。研究证明，对于接收端包含Boost变换器的典型系统，在最大效率点处，占空比D对直流输入电压Vin的导数dD/dVin等于或小于由系统参数决定的常数β。
解读: 该文献探讨的WPT系统最大效率跟踪技术，虽然主要针对无线充电领域，但其核心控制逻辑（基于占空比与输入电压关系的MEP跟踪）与阳光电源的电动汽车充电桩及户用光伏优化器技术具有底层逻辑的相似性。对于阳光电源而言，该方法可借鉴用于提升充电桩功率变换效率，或为未来无线充电业务储备技术。但在当前核心产品线（光...
通过硅与碳化硅器件的电感解耦提升混合逆变器性能
Enhancing Hybrid Inverter Performance Through Inductive Decoupling of Silicon and Silicon Carbide Devices
Michael Walter · Mark-M. Bakran · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年1月
本研究的核心目标是提高一款设计用于在 400 V 直流母线电压下运行的牵引混合开关逆变器的效率。这一目标通过将分立的 650 V 硅绝缘栅双极型晶体管（Si - IGBT）和续流二极管与 650 V 碳化硅金属氧化物半导体场效应晶体管（SiC - MOSFET）进行并联组合来实现。本研究提出了一种创新方法，即引入额外的电感，将 SiC - MOSFET 半桥与 IGBT/硅二极管半桥解耦。这种解耦方法有效降低了有源 SiC - MOSFET 的开通损耗和无源硅二极管的关断损耗，与非解耦配置相比，...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于电感解耦的硅基IGBT与碳化硅MOSFET混合逆变器技术具有重要的应用价值和战略意义。 该技术通过在SiC-MOSFET半桥与IGBT/Si二极管半桥之间引入解耦电感，有效降低了SiC-MOSFET的开通损耗和硅二极管的关断损耗，这与我们在光伏逆变器和储能变流器产...
Si/SiC混合开关的自适应门极延迟时间控制以提升逆变器效率
Adaptive Gate Delay-Time Control of Si/SiC Hybrid Switch for Efficiency Improvement in Inverters
Zishun Peng · Jun Wang · Zeng Liu · Zongjian Li 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年3月
针对Si/SiC混合开关在不同结温和电流工况下的时变特性，本文提出了一种基于群智能算法的自适应门极延迟时间控制方法。该方法旨在优化混合开关的开关过程，从而显著提升逆变器在全工况下的转换效率。
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。在组串式逆变器和PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）中，Si/SiC混合开关方案能有效平衡成本与效率。通过引入自适应门极延迟控制，可进一步挖掘SiC器件的性能潜力，降低开关损耗，提升整机功率密度。建议研发团队在下一代高压大功率...
考虑功率因数以最小化和平衡功率损耗的隔离直流母线双逆变器PWM技术
PWM Technique of Dual Inverter With an Isolated DC Bus Considering Power Factor to Minimize and Balance Power Loss
Tae-Hyeong Kim · June-Hee Lee · Ye-Jin Kim · June-Seok Lee · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月
本文提出一种考虑功率因数的钳位调制技术，用于平衡并最小化具有隔离直流母线的双逆变器的功率损耗。双逆变器用于驱动开放式绕组永磁同步电机，在相同直流电压下，其输出电压高于单逆变器。然而，具有六个桥臂的双逆变器在一个开关周期内的开关动作次数是由三个桥臂组成的单逆变器的两倍。开关动作次数的增加会导致开关功率损耗，并降低系统效率。本文提出一种新的脉宽调制技术，该技术通过使用开关状态组合和空间矢量组合来确保钳位区间，从而最小化功率损耗。所提出的组合由与空间矢量相对应的有效矢量和零矢量组成，同时考虑主逆变器和...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项针对隔离直流母线双逆变器的PWM调制技术具有重要的参考价值。该技术通过考虑功率因数来优化钳位调制策略，实现了功率损耗的最小化和均衡化，这与我们在光伏逆变器和储能系统领域追求的高效率目标高度契合。 该技术的核心价值在于通过智能化的开关状态组合，将传统双逆变器六条支路中的...
多兆赫多千瓦碳化硅全桥逆变器零电压开通挑战及面向高功率电容式电力传输系统的设计
Challenges in Zero-Voltage-Switched-On Multi-MHz Multi-kW SiC Full-Bridge Inverter and Oriented Design for High-Power Capacitive Power Transfer System
Yao Wang · Shuyan Zhao · Fei Lu · Hua Zhang · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年1月
本文研究了用于激励高功率电容式电力传输（CPT）系统的多兆赫多千瓦碳化硅（SiC）全桥逆变器设计与实现中的关键挑战。首先揭示了在多兆赫高功率条件下，因MOSFET硬关断电流过大导致的漏源电流与电压振荡问题，成为限制开关频率提升的主要瓶颈。其次，提出了一套涵盖器件选型、栅极驱动设计、零电压开关（ZVS）实现及布局优化的高频逆变器设计方法，并基于UCC5390、IXRFD631和UCC27531D三种驱动芯片与C3M0060065K SiC MOSFET实现了三款逆变器样机，工作频率覆盖1 MHz（...
解读: 该多MHz SiC全桥逆变器的ZVS设计技术对阳光电源具有重要应用价值。首先，文中揭示的MOSFET硬关断电流振荡问题及其抑制方法，可直接应用于ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的高频化设计，通过提升开关频率至MHz级别，显著减小磁性元件体积，提高功率密度。其次，基于UCC5390等驱动芯片的栅...
具有软充电能力的七电平开关电容多电平逆变器
Seven-Level Soft Charging Switched-Capacitor Multilevel Inverter
Mehmet Memiş · Murat Karakiliç · IEEE Access · 2025年4月
本文提出了一种新型七电平开关电容多电平逆变器（SC-MLI）拓扑结构，具备软充电能力，并在效率与器件优化方面进行了性能分析。该结构在使用较少器件的同时实现高达97.32%的效率，总成本函数（CF）低至3.26，具有显著经济优势。仿真与实验验证了系统在阻性和感性负载下输出波形稳定，且在宽频率与调制指数范围内运行良好。采用高频正弦脉宽调制（SPWM）可自然实现电容电流的软充电效应，有效抑制涌流瞬态，降低开关损耗，提升整体效率。研究结果表明，该结构适用于可再生能源、电动汽车、不间断电源、微网及电机驱动...
解读: 该七电平软充电SC-MLI技术对阳光电源多条产品线具有重要应用价值。在ST系列储能变流器中，软充电特性可有效抑制电容涌流，降低开关损耗，提升系统效率至97%以上，优化PowerTitan大型储能系统的功率密度与可靠性。在电动汽车驱动领域，该拓扑的低器件数（CF=3.26）与高频SPWM控制可直接应用...
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