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三电平飞跨电容Buck变换器的数字预测电流模式控制
Digital Predictive Current-Mode Control of Three-Level Flying Capacitor Buck Converters
Giovanni Bonanno · Luca Corradini · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年4月
本文研究了三电平飞跨电容（3LFC）Buck变换器中的数字预测电流模式控制（DPCMC）。重点分析了在单采样和多采样模式下，预测峰值、平均值和谷值电流模式控制器的稳定性和飞跨电容电压平衡特性，并提出了一种改进的多采样DPCMC变体。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及光伏组串式逆变器中的DC-DC变换环节具有重要参考价值。三电平飞跨电容拓扑能有效降低功率器件电压应力，提升功率密度，是实现高压直流侧转换的优选方案。文章提出的多采样数字预测控制策略，能够显著提升变换器的动态响应速度和电容电压...
峰值电流模式控制三电平飞跨电容变换器的无传感器稳定技术
Sensorless Stabilization Technique for Peak Current Mode Controlled Three-Level Flying-Capacitor Converters
Eslam Abdelhamid · Luca Corradini · Paolo Mattavelli · Giovanni Bonanno 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年3月
本文提出了一种针对三电平飞跨电容（3LFC）Buck变换器峰值电流模式控制的无传感器稳定技术。该方法通过检测占空比失配来识别飞跨电容电压不平衡，从而消除电压失控问题，实现电容电压的稳定与平衡，无需额外的电压传感器。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及储能PCS产品线具有重要参考价值。随着光伏和储能系统向高功率密度和高效率发展，三电平拓扑（如NPC或飞跨电容结构）应用日益广泛。该无传感器稳定技术能有效降低硬件成本，减少电压传感器数量，提升系统可靠性。建议研发团队在下一代高压组串式逆变器或大功率储能变流器（Power...
具有解耦低频和高频单元的ANPC变换器混合模型预测控制
Hybrid Model Predictive Control of ANPC Converters With Decoupled Low-Frequency and High-Frequency Cells
Dehong Zhou · Zhongyi Quan · Yunwei Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年8月
有源中点钳位（ANPC）变换器可分解为低频单元（LFC）和高频单元（HFC），其基频运行模式正受到关注。然而，在保持输出电流快速控制的同时，平衡直流母线电压和三个飞跨电容电压始终是一项挑战。
解读: 该研究针对ANPC拓扑的控制优化，与阳光电源的核心产品线（如组串式逆变器、集中式逆变器及大型储能PCS）高度相关。ANPC是实现高效率、高功率密度逆变器的关键拓扑。通过将LFC与HFC解耦并引入混合模型预测控制（MPC），可有效解决多电平拓扑中复杂的电容电压平衡问题，提升系统在弱电网下的动态响应速度...
嵌套中点钳位
NNPC）变换器的有限控制集模型预测控制
Mehdi Narimani · Bin Wu · Venkata Yaramasu · Navid Reza Zargari · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年12月
本文提出了一种用于嵌套中点钳位（NNPC）变换器的模型预测控制（MPC）策略，旨在实现输出电流控制及飞跨电容电压平衡。NNPC变换器作为一种四电平拓扑，适用于2.4–7.2 KV的中压应用场景，无需串联功率半导体器件即可实现宽电压范围运行。
解读: 该研究针对中压多电平拓扑，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。随着光伏与储能系统向更高电压等级（如1500V及以上）演进，NNPC拓扑能有效降低器件电压应力并提升功率密度。FCS-MPC控制策略虽计算量大，但其在动态响应和多目标优化上的优势，可为...
一种用于四电平嵌套中点钳位逆变器的简化空间矢量调制方法，实现飞跨电容电压的完全控制
A Simplified Space Vector Modulation for Four-Level Nested Neutral-Point Clamped Inverters With Complete Control of Flying-Capacitor Voltages
Longcheng Tan · Bin Wu · Vijay Sood · Dewei Xu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年3月
针对四电平嵌套中点钳位（NNPC）逆变器在低频输出下飞跨电容电压平衡困难的问题，本文提出了一种简化的空间矢量调制（4L-SVM）技术。该方法在实现飞跨电容电压完全控制的同时，显著降低了传统SVM算法的计算复杂度，为多电平逆变器在高性能电力电子系统中的广泛应用提供了技术支撑。
解读: 该研究针对多电平拓扑的控制优化，对阳光电源的高功率密度组串式逆变器及大型集中式逆变器具有重要参考价值。随着光伏系统向更高电压等级和更高效率演进，四电平NNPC拓扑能有效降低开关损耗并提升输出电能质量。建议研发团队关注该简化SVM算法在低频工况下的鲁棒性，将其应用于大功率光伏并网及储能变流器（PCS）...
五电平嵌套中点钳位变换器的开关开路故障容错运行
Open-Circuit Switch Fault-Tolerant Operation of Five-Level Nested Neutral Point Clamped Converter
Mahyar Hassanifar · Milad Shamouei-Milan · Kourosh Khalaj Monfared · Yousef Neyshabouri 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年1月
五电平嵌套中点钳位（5L-NNPC）变换器在可再生能源转换、并网系统及电机驱动中具有广泛应用前景。然而，任一开关发生开路故障（OCF）将导致逆变器停机。为此，本文提出一种包含故障检测、诊断与容错运行的综合容错策略。采用基于模型的双层方法实现故障开关的准确识别，并结合模型预测控制（MPC）与开关状态重构，实现故障后部分功率输出。针对故障后开关状态减少及相电压不平衡问题，自动调节多目标代价函数的权重因子，有效平衡飞跨电容电压。仿真与实验结果验证了所提方法在故障检测准确性及容错运行能力方面的有效性。
解读: 该五电平NNPC变换器容错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，所提出的基于MPC的故障诊断与容错策略可显著提升系统可靠性，实现IGBT开路故障后的降额运行，避免整机停机造成的经济损失。对于SG系列大功率光伏逆变器，五电平拓扑的容错能力可保障电站持续并网发电。在电动汽车驱...