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基于变电容电压阈值的电网电压不平衡下MMC功率损耗平衡控制
Variable Capacitor Voltage Threshold Value Based Power Loss-Balancing Control for MMCs Under Grid Voltage Imbalance
Jifeng Zhao · Wenfeng Liu · Yixiao Wang · Chaoyue Gu 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2023年7月
模块化多电平换流器（MMC）因高模块化和低谐波畸变在高压大功率场合具有广泛应用前景。电网电压不平衡会导致MMC相间电流不平衡，进而引起三相功率损耗分布不均，影响系统寿命。本文提出一种变电容电压阈值控制（VCVTV）策略，通过在电网电压不平衡条件下调节各相电容电压阈值，改变各相功率器件的开关损耗，实现三相间功率损耗的有效平衡。所提方法可显著改善MMC三相臂的损耗分布，提升系统运行寿命。通过PSCAD仿真及实验平台验证了该控制策略的有效性。
解读: 该MMC功率损耗平衡控制技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。电网不平衡工况下，传统MMC拓扑三相损耗分布不均会导致功率器件热应力差异，影响系统寿命。所提VCVTV策略通过动态调节各相电容电压阈值实现损耗均衡，可直接应用于阳光电源多电平储能变流器的控制算...
一种易于实现的灵活换流设计，可降低高速大功率IGBT的开关损耗、$di/dt$和$dv/dt$
An Easy-to-Implement Flexible Commutation Design With Reduced Switching Losses, $di/dt$ and $dv/dt$ for High-Speed and High-Power IGBTs
Yikang Xiao · Shiqi Ji · Mingyu Yang · Zhengming Zhao · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
针对高频大功率变换器中高速IGBT的开关损耗与电磁干扰（EMI）挑战，本文提出了一种易于实现的灵活换流设计。该方法在不增加复杂辅助电路的前提下，有效降低了开关损耗，并抑制了$di/dt$和$dv/dt$，为提升功率密度和系统效率提供了新方案。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线具有显著价值。在组串式光伏逆变器和PowerTitan/PowerStack储能变流器中，IGBT是核心功率器件。随着系统向高功率密度和高频化发展，开关损耗与EMI干扰（dv/dt）成为制约效率提升的关键瓶颈。该灵活换流设计无需复杂辅助电路，易于工程化落地，可直接优化逆变...
基于变采样频率的MMC故障子模块旁路功率损耗平衡控制
Variable Sampling Frequency-Based SM Power Loss Balancing Control for MMCs With Bypassed Faulty SMs
Huailong Li · Fujin Deng · Jifeng Zhao · Jie Tian 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年7月
模块化多电平变换器（MMC）因其高模块化和低谐波特性广泛应用于高压领域。当子模块（SM）故障被旁路后，健康子模块的电容电压和开关频率升高，导致桥臂间功率损耗不平衡，影响系统可靠性。本文提出一种基于变采样频率的控制策略，旨在平衡故障工况下的功率损耗，提升MMC系统的运行可靠性。
解读: 该研究针对MMC拓扑在故障工况下的可靠性优化，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。随着阳光电源产品向更高电压等级和更大功率密度演进，MMC技术在大型光储电站中的应用日益广泛。该文提出的变采样频率控制策略，能够有效解决子模块故障后的热应力不均问题，...
利用寄生元件的单开关高频DC-DC变换器
Single-Switch High-Frequency DC–DC Converter Using Parasitic Components
Euihoon Chung · Kyung-Hwan Lee · Yongsu Han · Jung-Ik Ha · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年5月
本文提出了一种适用于10MHz以上超高频工作的单开关隔离式DC-DC变换器。该拓扑通过优化设计开关电压波形，在实现零电压开关（ZVS）的同时降低了开关电压应力，且具有被动元件数量少、开关损耗低等优点，为高功率密度变换器设计提供了新思路。
解读: 该技术在高频化和高功率密度设计方面具有显著价值。对于阳光电源的户用光伏逆变器及小型化储能PCS产品，采用超高频拓扑可大幅减小磁性元件体积，提升整机功率密度。虽然10MHz以上频率对磁性材料和EMI设计提出了极高要求，但该研究中关于利用寄生参数实现ZVS的思路，可为公司下一代轻量化、小型化功率模块的研...
用于GaN器件串扰抑制且具有低反向导通损耗的三电平栅极驱动电路
Three-Level Gate Drive for Crosstalk Suppression of GaN Devices With Low Reverse Conduction Loss
Yishun Yan · Lurenhang Wang · Mingcheng Ma · Xuchong Cai 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年10月
针对GaN器件在桥式电路中因串扰问题限制高频应用的情况，本文提出了一种新型三电平栅极驱动电路。该方案在开关管导通和关断的死区时间内，通过电容-NMOS电路提供低阻抗路径以抑制米勒电流，有效抑制了串扰，同时降低了反向导通损耗，提升了高压高频变换器的效率。
解读: 该技术对阳光电源的下一代高频化、高功率密度产品具有重要参考价值。在户用光伏逆变器及小型化储能PCS中，GaN器件的应用是提升效率和减小体积的关键。该三电平驱动方案能有效解决GaN在高压桥式拓扑中的串扰难题，提升系统可靠性。建议研发团队关注该驱动电路在PowerStack等储能系统辅助电源或高频DC-...
一种用于三相有源钳位T型逆变器的ZVS-PWM方案
A ZVS-PWM Scheme for Three-Phase Active-Clamping T-Type Inverters
Jinyi Deng · Changsheng Hu · Keyan Shi · Min Chen 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年3月
为提升T型三电平逆变器的功率密度及性能，本文研究了软开关技术。提出了一种新型有源钳位T型三相逆变器零电压开关（ZVS）PWM方案，该方案可实现所有开关管的ZVS操作，有效降低开关损耗。该方案基于不连续PWM及改进调制策略演变而来。
解读: T型三电平拓扑是阳光电源组串式及集中式光伏逆变器的主流技术路线之一。该文献提出的有源钳位ZVS技术能够显著降低开关损耗，有助于进一步提升逆变器的功率密度，减小散热器体积，从而降低整机成本并提升效率。建议研发团队评估该方案在下一代高功率密度组串式逆变器中的应用潜力，特别是在追求极致效率和紧凑设计的场景...
一种旨在实现总损耗最小化的双有源桥串联谐振变换器四自由度调制策略
A Four-Degrees-of-Freedom Modulation Strategy for Dual-Active-Bridge Series-Resonant Converter Designed for Total Loss Minimization
Muhammad Yaqoob · K. H. Loo · Yuk Ming Lai · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年2月
本文提出了一种四自由度调制方案，旨在降低双有源桥（DAB）串联谐振变换器的导通损耗和开关损耗。在电压增益和输出电流大幅波动的情况下，DAB变换器中增加的无功功率和储能槽电流均方根值会导致显著的导通损耗，同时硬开关现象也会影响效率。该策略通过优化调制自由度，有效提升了变换器在宽范围运行下的效率。
解读: 该研究直接针对阳光电源储能业务核心拓扑——双有源桥（DAB）变换器。在PowerTitan和PowerStack等大功率储能变流器（PCS）中，DC-DC环节的效率直接决定了系统的整体能效和散热设计难度。该四自由度调制策略通过精细化控制降低导通与开关损耗，有助于提升PCS在宽电压范围（如电池电压波动...
一种具有II型磁芯和间隔重叠绕组的高功率密度低损耗双相动态无线电能传输轨道
A High Power Density and Low Loss DWPT Two-Phase Rail With II-Type Core and Interval Lap Winding
Xingjian Zhou · Xin Gao · Dongxue Li · Chunbo Zhu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年7月
本文针对动态无线电能传输（DWPT）系统，提出了一种新型双相双极窄轨道结构。通过采用II型磁芯和间隔重叠绕组设计，有效解决了传统双相系统磁芯与绕组数量过多、功率损耗大及功率密度低的问题，提升了系统的侧向容差与功率传输性能。
解读: 该技术主要针对无线充电领域，与阳光电源的电动汽车充电桩业务具有一定的技术关联性。虽然目前公司主营业务集中在有线充电桩，但随着电动汽车无线充电技术（DWPT）在公共交通及自动驾驶场景的潜在应用，该研究中关于磁集成设计、高功率密度拓扑及损耗优化方法，可作为公司在未来前瞻性充电技术储备中的重要参考。建议研...
基于NSGA-II算法的DAB变换器磁性元件帕累托最优设计
Pareto Optimum Design of the Magnetic Components in DAB Converters Based on Nondominated Sorting Genetic Algorithms-II
Zhiqiang Guo · Zi'ang Chen · Zhongyuan Chen · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月
本文提出了一种基于非支配排序遗传算法（NSGA-II）的双有源桥（DAB）变换器磁性元件帕累托最优设计方法。研究探讨了开关频率与变压器体积之间的权衡关系，旨在通过优化设计在满足体积限制的前提下，实现开关损耗与磁性元件体积的最优平衡。
解读: DAB变换器是阳光电源储能系统（如PowerTitan、PowerStack及ST系列PCS）中实现DC-DC变换的核心拓扑。该研究提出的磁性元件多目标优化设计方法，直接契合阳光电源对储能产品高功率密度、高效率的极致追求。通过NSGA-II算法在设计阶段平衡变压器体积与开关损耗，可显著提升PCS产品...
面向三相四电平逆变器的直流侧电容电压平衡不连续脉宽调制技术
Discontinuous Pulse-Width Modulation With Balanced DC-Link Capacitor Voltages for Three-Phase Four-Level Inverters
Li Zhang · Yuhang Zou · Yiding Wu · Xiao Shen 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年10月
针对四电平逆变器在直流侧电容电压平衡控制中开关频率高、效率受限的问题，本文提出了一种四电平不连续脉宽调制（4L-DPWM）策略。该方法通过钳位单相开关状态，在实现电容电压平衡的同时，有效降低了逆变器的开关损耗，提升了系统整体效率。
解读: 该研究针对多电平逆变器拓扑的优化，对阳光电源的集中式光伏逆变器及大型储能变流器（如PowerTitan系列）具有重要的参考价值。随着光伏和储能系统向更高电压等级（如1500V及以上）发展，多电平拓扑的应用日益广泛。该DPWM技术通过降低开关损耗，可直接提升大功率逆变器的转换效率，并降低散热设计难度。...
GaN增强型器件在UIS应力下的能量损耗分析
Analysis of Energy Loss in GaN E-Mode Devices Under UIS Stresses
Ruize Sun · Jingxue Lai · Chao Liu · Wanjun Chen 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年6月
本文分析了GaN增强型（E-mode）器件在非钳位感性开关（UIS）应力下的能量损耗（Eloss）。通过二阶电路分析及器件RS和CS串联的等效电路模型，建立了Eloss与RS及器件电流电压时间偏移Δt之间的定量关系模型。
解读: 随着阳光电源在户用光伏逆变器及微型逆变器领域对高功率密度和高效率的追求，GaN器件的应用日益广泛。本文提出的UIS应力下能量损耗模型，对于评估GaN器件在极端工况下的鲁棒性具有重要参考价值。建议研发团队在设计高频功率模块时，利用该模型优化驱动电路参数，降低开关过程中的瞬态损耗，并提升系统在复杂电网环...
一种采用低NFoM器件和谐振驱动变压器的98.4%效率380V-12V直流变压器
A 98.4% Efficiency 380V-12V DCX With 1.3kW/in3 Power Density Using Low NFoM Devices and Resonant Drive Transformer
Guangcan Li · Xinke Wu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年10月
本文研究了兆赫兹串联谐振变换器（DCX），适用于高效率、高功率密度应用。针对380V-12V直流变压器，证明了利用串联低压、低NFoM器件可降低导通损耗。同时，文章探讨了如何解决兆赫兹频率下巨大的驱动损耗问题，实现了98.4%的转换效率和1.3kW/in³的功率密度。
解读: 该技术在高功率密度DC-DC变换领域具有重要参考价值。对于阳光电源的户用光伏逆变器及储能系统（如PowerStack），提升DC-DC级效率和功率密度是降低系统体积、提升竞争力的关键。文中提到的低NFoM器件串联技术及谐振驱动方案，可为下一代高频化、小型化储能PCS及光伏优化器设计提供技术储备，有助...
降低导通损耗的软开关固态变压器
Soft-Switching Solid-State Transformer With Reduced Conduction Loss
Liran Zheng · Rajendra Prasad Kandula · Deepak Divan · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年5月
固态变压器（SST）在光伏、风电、储能及电动汽车快充等领域应用前景广阔。传统三级式SST（级联整流器+DAB变换器）存在无源器件体积大、效率低等问题。本文提出一种新型软开关SST拓扑，旨在通过优化开关策略降低导通损耗，提升系统整体功率密度与转换效率。
解读: 该技术对阳光电源的核心业务具有高度战略价值。首先，SST拓扑优化直接赋能PowerTitan及PowerStack系列储能PCS，通过降低DAB级损耗，可显著提升系统能效并减小散热器体积，从而提高整机功率密度。其次，在电动汽车快充领域，该软开关技术能有效提升充电桩的转换效率，降低运营成本。建议研发团...
采用CDD辅助电路的单向隔离谐振开关电容变换器
Unidirectional Isolated Resonant Switched Capacitor Converter With CDD Auxiliary Circuit
Yan Liu · Xiaofeng Yang · Wentao Mu · Haixia Tan 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年2月
为满足高压应用中直流 - 直流转换器的需求，本文提出了一种单向隔离谐振开关电容转换器（UI - RSCC）。此外，采用 CDD 辅助电路来抑制电压振荡并消除占空比损失。实现了直流电容器的电压自平衡，从而简化了控制。通过复用部分开关器件，减少了所需的开关器件数量。首先，介绍了 UI - RSCC 拓扑结构。在分析寄生电容和占空比损失的基础上，将 CDD 辅助电路引入 UI - RSCC 以抑制电压振荡，并讨论了其工作原理和软开关条件。最后，通过仿真和实验验证了该拓扑结构和控制方法的合理性和有效性。...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项单向隔离谐振开关电容变换器技术具有显著的应用价值。该技术通过CDD辅助电路有效抑制电压振荡并消除占空比损耗，在高电压应用场景中展现出独特优势，这与我司光伏逆变器和储能系统的核心技术需求高度契合。 在光伏发电领域，该技术的电压自平衡特性可简化控制系统设计，降低多电平逆变...
一种用于电池充电应用的CMOS工艺实现的开关电感混合降压DC-DC变换器
A Switching-Inductor Hybrid Step-Down DC-DC Converter for Battery Charger Applications Implemented in CMOS Process
Mina Shin · Seongil Yeo · Seunghoon Lee · Kunhee Cho · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年8月
本文介绍了一种专为电池充电器应用设计的开关电感混合式直流 - 直流转换器，该转换器以 5 V 为输入，输出范围为单节电池电压（3 - 4.3 V）。与传统的降压转换器和三电平降压转换器相比，这种混合式转换器有效降低了电感电流的均方根值，从而在保持高效率的同时能够使用紧凑型电感。该设计采用 180 nm 互补金属氧化物半导体（CMOS）工艺制造，且仅使用 CMOS 器件实现。为了在无需高压横向扩散金属氧化物半导体（LDMOS）晶体管的情况下实现高达 8.6 V 的高压操作，本文提出了一种电平位移栅...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项开关电感混合型降压DC-DC转换器技术在储能系统和电动汽车充电领域具有显著应用价值。该技术针对单节电池充电场景（3-4.3V输出），通过创新的拓扑结构有效降低了电感有效值电流，这与我们在储能系统BMS（电池管理系统）和光储一体化解决方案中对高效率、小型化电源管理的需求高...
奥尔堡逆变器——一种新型“Buck in Buck, Boost in Boost”并网逆变器
Aalborg Inverter - A New Type of “Buck in Buck, Boost in Boost” Grid-Tied Inverter
Weimin Wu · Junhao Ji · Frede Blaabjerg · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年9月
本文提出了一种新型高效率直流/交流并网逆变器系列，适用于宽输入直流电压范围。该逆变器采用“Boost in Boost, Buck in Buck”拓扑，通过确保仅有一个功率级在高频下工作，实现了开关损耗的最小化，并降低了滤波电感的电压降，从而有效减少了导通损耗。
解读: 该拓扑通过优化功率级工作模式显著降低了开关损耗和导通损耗，对阳光电源的核心业务具有极高的参考价值。在组串式逆变器（String Inverter）领域，该技术可提升产品在宽电压范围下的转换效率，助力实现更轻量化、高功率密度的设计。建议研发团队评估该拓扑在户用及工商业光伏逆变器中的应用潜力，特别是针对...
用于牵引应用的同步正弦PWM感应电机转子磁场定向控制
Rotor Flux-Oriented Control of Induction Motor With Synchronized Sinusoidal PWM for Traction Application
Saroj Kumar Sahoo · Tanmoy Bhattacharya · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年6月
本文提出了一种用于牵引应用的感应电机矢量控制驱动方案，采用同步正弦脉宽调制（PWM）。针对牵引应用中IGBT开关损耗的限制，系统在极低开关频率下运行。研究通过三角载波比较法实现了同步正弦PWM，优化了电机驱动性能。
解读: 该文献探讨的低开关频率同步PWM技术及感应电机控制策略，对阳光电源的风电变流器业务具有参考价值。在风电变流器的大功率应用场景中，如何通过优化PWM策略降低IGBT开关损耗并提升系统效率是核心技术挑战。虽然本文侧重于牵引驱动，但其同步调制算法可借鉴于风电变流器在特定工况下的谐波抑制与效率优化。建议研发...
基于半桥功率模块考虑寄生参数的高频开关振荡传导共模电流分析与优化
Analysis and Optimization of High-Frequency Switching Oscillation Conducted CM Current Considering Parasitic Parameters Based on a Half-Bridge Power Module
Qingshou Yang · Laili Wang · Zhiyuan Qi · Xiaohui Lu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月
本文研究了SiC MOSFET与SiC SBD构成的功率模块在开关过程中的高频振荡问题。分析了功率模块寄生参数对共模电流传播路径的影响，并提出了相应的优化策略，以缓解SiC器件高速开关带来的电磁干扰（EMI）挑战。
解读: 随着阳光电源组串式逆变器和PowerTitan储能系统向更高功率密度和更高开关频率演进，SiC器件的应用已成为提升效率的关键。该研究针对SiC模块高频振荡及EMI问题，直接指导了公司在功率模块选型、PCB布局优化及驱动电路设计方面的工程实践。通过抑制开关振荡，可有效降低EMI滤波器体积，提升系统功率...
在高压IGBT特性测试中避免开关损耗低估的脉宽设置研究
Proper Pulsewidth Setting to Avoid Underestimated Switching Loss in HV-IGBT Characterization
Kun Tan · Lee Coulbeck · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年4月
本文探讨了双脉冲测试中脉冲宽度设置对高压IGBT模块开关特性测试的影响。研究指出，不当的脉宽设置会导致开关损耗评估偏低，进而影响功率变换器的设计，特别是热管理系统的准确性。文章分析了首个导通脉宽对测试结果的影响机制。
解读: 该研究直接关系到阳光电源核心产品（如集中式/组串式光伏逆变器、PowerTitan/PowerStack储能变流器）中高压IGBT模块的选型与设计。准确的开关损耗评估是优化逆变器效率及热设计（散热器选型、结温预测）的关键。建议研发团队在进行功率模块性能评估及可靠性验证时，严格遵循文中关于双脉冲测试脉...
混合封装SiC功率模块中寄生电容对传导EMI及开关损耗的综合分析与优化
Comprehensive Analysis and Optimization of Parasitic Capacitance on Conducted EMI and Switching Losses in Hybrid-Packaged SiC Power Modules
Yifan Zhang · Yue Xie · Cai Chen · Xinyue Guo 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年11月
宽禁带（WBG）器件的高开关速度为功率模块发展带来突破，但寄生参数在高频切换下加剧了功率损耗与电磁干扰（EMI）问题。本文提出了一种具有超低寄生参数的1200V/24A SiC半桥功率模块，旨在优化开关性能并抑制EMI。
解读: 该研究直接服务于阳光电源核心产品线的技术迭代。随着公司组串式逆变器和PowerTitan/PowerStack储能系统向更高功率密度和更高开关频率演进，SiC器件的应用已成必然。通过优化功率模块的寄生电容，不仅能显著降低开关损耗，提升整机效率，还能有效解决高频化带来的EMI合规性难题，降低滤波器设计...
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