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高性能功率模块寄生参数表征的改进方法
Improved Methodology for Parasitic Characterization of High-Performance Power Modules
Brian T. DeBoi · Andrew N. Lemmon · Blake W. Nelson · Christopher D. New 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年12月
随着宽禁带半导体技术的商业化，对多芯片功率模块内部寄生阻抗的精确表征需求日益增长。现有测量方法在处理具有极低寄生参数的高性能模块时精度不足，难以满足测量底噪要求。本文提出了一种改进的表征方法，旨在提升高频功率模块寄生参数提取的准确性。
解读: 该研究对于阳光电源的核心产品线（如组串式逆变器、PowerTitan储能系统及风电变流器）至关重要。随着SiC和GaN等宽禁带器件在高性能功率模块中的广泛应用，寄生参数的精确表征直接决定了开关损耗、电压尖峰抑制及电磁兼容（EMC）设计的优劣。通过应用该改进方法，研发团队能更精准地优化模块封装结构，提...
基于高斯曲线拟合的宽禁带半导体开关损耗评估改进方法
Improved Methodology for Estimating Switching Losses of Wide-Bandgap Semiconductors Using Gaussian Curve Fitting
Briana M. Bryant · Andrew N. Lemmon · Brian T. DeBoi · Christopher D. New 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年5月
准确评估开关损耗对宽禁带半导体硬开关应用至关重要。传统方法通过积分瞬时功率波形计算开关能量损耗，但存在测量误差等问题。本文提出一种基于高斯曲线拟合的改进方法，旨在更精确地评估半导体器件的开关损耗，提升电力电子系统的性能评估精度。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心竞争力。随着公司在组串式光伏逆变器和PowerTitan/PowerStack储能系统中大规模应用SiC等宽禁带器件，开关损耗的精准评估对于提升系统效率、优化散热设计及降低成本至关重要。该高斯拟合方法可集成至研发测试流程中，帮助工程师更准确地量化损耗，从而优化PWM控制...
用于光伏最大功率点跟踪的抖动数字纹波相关控制
Dithering Digital Ripple Correlation Control for Photovoltaic Maximum Power Point Tracking
Christopher Barth · Robert C. N. Pilawa-Podgurski · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年8月
本文提出了一种利用抖动PWM控制实现光伏系统快速、精确最大功率点跟踪（MPPT）的新方法。针对功率变换器在效率、成本和元件尺寸限制下PWM分辨率不足的问题，该方法通过PWM抖动技术有效提升了光伏系统的MPPT跟踪效率。
解读: 该技术对阳光电源的组串式及集中式光伏逆变器具有重要应用价值。在低成本或高功率密度设计中，受限于数字控制器的PWM分辨率，MPPT精度往往受限。通过引入抖动（Dithering）技术，可以在不增加硬件成本的前提下，有效提升光伏阵列在复杂光照条件下的能量捕获效率。建议研发团队在下一代逆变器控制算法中评估...
通过功率模块底板电容的漏电流分析与抑制
Analysis and Cancellation of Leakage Current Through Power Module Baseplate Capacitance
Aaron D. Brovont · Andrew N. Lemmon · Christopher New · Blake W. Nelson 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年5月
宽禁带半导体的高速开关特性会在功率模块底板产生显著的共模（CM）漏电流，导致电磁干扰问题。本文针对典型的碳化硅（SiC）半桥多芯片功率模块，从理论上分析了该共模行为，并提出了相应的抑制策略，旨在优化电力电子系统的电磁兼容性。
解读: 随着阳光电源在组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统中大规模应用SiC功率模块以提升功率密度和效率，高频开关带来的共模漏电流问题日益突出。本文的研究对于优化逆变器及PCS的电磁兼容（EMC）设计至关重要。建议研发团队参考该理论模型，在模块封装设计阶段优化寄生电容布局，并在P...
具有最优鲁棒位置控制的无轴承多扇区永磁同步电机性能提升
Performance Improvement of Bearingless Multisector PMSM With Optimal Robust Position Control
Giorgio Valente · Andrea Formentini · Luca Papini · Christopher Gerada 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年4月
无轴承电机通过两套独立绕组实现转子悬浮与旋转的解耦控制。本文提出的多扇区永磁（MSPM）无轴承电机通过特殊的绕组结构，实现了力与转矩在同一绕组中的协同生成，并引入最优鲁棒位置控制策略，有效提升了系统的动态性能与稳定性。
解读: 该技术主要涉及电机本体设计与高精度控制，与阳光电源现有的光伏逆变器、储能PCS及充电桩业务关联度较低。但其提出的“多物理量解耦控制”与“鲁棒控制”思想，可为阳光电源风电变流器业务中电机驱动控制算法的优化提供参考。此外，若未来阳光电源拓展至工业驱动或高精度电机控制领域，该类无轴承电机技术在高速旋转机械...
基于宽禁带半导体的变换器结构中共模发射的建模与验证
Modeling and Validation of Common-Mode Emissions in Wide Bandgap-Based Converter Structures
Andrew N. Lemmon · Aaron D. Brovont · Christopher D. New · Blake W. Nelson 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年8月
采用宽禁带（WBG）半导体设计的现代功率变换器，因其高边沿速率和高频开关特性，会产生显著的传导电磁干扰（EMI）。本文提供了一种推导共模等效模型的综合方法，有助于分析这种增强的EMI特征。
解读: 随着阳光电源组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统向高功率密度和高开关频率演进，SiC等宽禁带器件的应用日益广泛，EMI问题成为产品认证与电磁兼容设计的核心挑战。本文提出的共模建模方法，可直接指导研发团队在设计阶段优化PCB布局与磁性元件参数，降低传导干扰。建议将该建模方法...
一种低计算负担和低开关频率的永磁同步电机双矢量模型预测电流控制
A Novel Double-Vector Model-Predictive Current Control for PMSM With Low Computational Burden and Switching Frequency
Xuan Wu · Yuanlin Wang · Nanjiang Wang · Huiqi Xing 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年8月
针对现有永磁同步电机（PMSM）双矢量模型预测控制（DV-MPC）计算量大及开关状态未优化的问题，本文提出了一种新型DV-MPC策略。该方法通过简化电压矢量组合选择过程，显著降低了成本函数的计算次数，并优化了相邻周期间的开关状态，在保证电流控制性能的同时，有效降低了计算负担与开关频率。
解读: 该技术主要针对永磁同步电机（PMSM）的控制优化，与阳光电源的电动汽车驱动及风电变流器业务具有技术同源性。在风电变流器中，电机侧控制性能直接影响风机效率；在充电桩及储能系统的功率模块设计中，降低计算负担和开关频率有助于提升控制器的响应速度并减少开关损耗。建议研发团队关注该算法在降低DSP算力需求方面...
具有灵活功率点跟踪的光伏系统扩展功能：最新进展
Extended Functionalities of Photovoltaic Systems With Flexible Power Point Tracking: Recent Advances
Hossein Dehghani Tafti · Georgios Konstantinou · Christopher D. Townsend · Glen G. Farivar 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年9月
随着光伏电站渗透率提升，电网运营商对电能质量和可靠性提出了更高要求。本文综述了灵活功率点跟踪（FPPT）算法的最新进展，旨在通过优化光伏系统的功率输出特性，增强其在电网调节、辅助服务及稳定性支撑方面的功能，以应对现代电力系统的复杂挑战。
解读: 该文献探讨的FPPT技术是阳光电源提升光伏逆变器（组串式及集中式）电网适应性的关键。随着全球电网对光伏电站参与调频、调压等辅助服务的要求日益严格，FPPT算法可助力阳光电源iSolarCloud平台实现更精细的功率调度。此外，该技术与阳光电源构网型（Grid-forming）逆变器技术路线高度契合，...
二维平面发射线圈阵列中的磁场投影与电流相位控制
Magnetic Field Projection and Current Phase Control in a 2-D Planar Transmitting Coil Array
Ning Kang · Haojun Qin · Ruihan Ma · Christopher H. T. Lee 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月
兆赫兹频率下的无线电能传输系统因其高空间自由度和紧凑性备受关注。本文提出了一种基于闭环控制的新方案，通过组合多个发射线圈进行磁场整形，旨在进一步提升无线电能传输的空间自由度。
解读: 该研究聚焦于高频无线电能传输（WPT）的磁场整形与控制，属于电力电子前沿技术。对于阳光电源而言，该技术目前与核心的光伏逆变器及储能系统业务关联度较低。但在电动汽车充电桩领域，随着未来大功率无线充电技术的发展，该研究中涉及的线圈阵列磁场控制及高频功率变换拓扑，可作为公司在未来充电技术储备中的参考。建议...
用于中点钳位变换器且具有受限电容电压纹波和降低开关损耗的前馈调制技术
Feedforward Modulation for the Neutral-Point-Clamped Converter With Confined Capacitor Voltage Ripples and Reduced Switching Power Losses
Neha Beniwal · Josep Pou · Salvador Ceballos · Christopher David Townsend 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年4月
本文提出了一种用于三相三电平中点钳位（NPC）变换器的前馈补偿调制技术。该技术允许电容电压纹波在预定范围内波动，从而优化了变换器的设计，并有效降低了开关功率损耗。
解读: 该技术直接应用于阳光电源的核心产品线——集中式及大功率组串式光伏逆变器。NPC三电平拓扑是公司大功率逆变器的主流方案，该调制策略通过优化电容电压纹波控制，有助于减小直流侧支撑电容的体积，从而提升功率密度并降低系统成本。同时，降低开关损耗的特性对于提升逆变器整机效率、改善散热设计具有重要意义。建议研发...
用于单逆变器驱动3×3相永磁辅助同步磁阻电机的频率自适应扰动观测器无传感器控制
Frequency Adaptive Disturbance Observer for Sensorless Control of a 3 × 3-Phase PMA-SynRM Driven by Mono-Inverter
Meiling Zhao · Zhengmeng Liu · Qian Chen · Guohai Liu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年12月
本文针对中高速运行下基于磁链观测器的无传感器控制方法，提出了一种具有带通滤波器特性的频率自适应扰动观测器。该方法有效解决了传统积分器因直流偏置、测量误差及参数不确定性导致的估计精度下降问题，提升了多相电机驱动系统的控制鲁棒性。
解读: 该技术主要针对多相电机驱动控制，虽然阳光电源目前的核心业务集中在光伏逆变器、储能PCS及风电变流器，但其提出的频率自适应扰动观测器及无传感器控制策略，在高性能电机控制算法层面具有参考价值。特别是在风电变流器领域，随着大功率风机对电机驱动控制精度要求的提升，该算法可用于优化变流器的转矩脉动抑制与无传感...
一种基于PCB的无变压器中压多电平功率变换器及其直流电容平衡电路
A Transformerless PCB-Based Medium-Voltage Multilevel Power Converter With a DC Capacitor Balancing Circuit
Luke Anthony Solomon · Alfred Permuy · Nicholas D. Benavides · Daniel F. Opila 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年4月
本文提出了一种利用现有分立功率半导体器件和PCB技术构建无变压器电压源型中压多电平变换器的新方法。该方法特别适用于4.16 kV、500-1000 kW范围内的中压变换器和电机驱动系统，并提供了一种可视化功率级拓扑的新途径。
解读: 该研究提出的PCB集成化中压多电平拓扑，对阳光电源的集中式逆变器及大型储能PCS（如PowerTitan系列）具有参考价值。通过PCB技术实现功率级集成，有助于提升功率密度并降低寄生参数，从而优化中压系统的散热与电磁兼容性。建议研发团队关注该拓扑在模块化并联中的电容电压平衡控制策略，这对于提升大功率...
单逆变器驱动下三冗余永磁辅助同步磁阻电机单相开路故障容错控制
Fault-Tolerant Control of a Triple Redundant PMA-SynRM Driven Under Single-Phase Open-Circuit by Mono-Inverter
Meiling Zhao · Guohai Liu · Qian Chen · Wenxiang Zhao 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年10月
本文提出了一种针对三冗余3×3相永磁辅助同步磁阻电机的容错控制策略，旨在解决单相开路故障。为降低系统成本，采用单台两电平三相逆变器驱动并联电机，在正常及故障工况下均能实现稳定运行。
解读: 该研究聚焦于电机驱动系统的容错控制与成本优化，对阳光电源的电动汽车驱动及风电变流器业务具有参考价值。在风电变流器领域，提升多相电机驱动的可靠性是降低运维成本的关键；在电动汽车驱动领域，该容错策略有助于在极端工况下保障车辆安全性。建议研发团队关注其在多相电机控制算法上的创新，探索如何通过软件算法补偿硬...
基于新型条件风险价值度量的高风电渗透率电网高性能优化模型
High-Performance Optimization Model Based on Novel Conditional Value At Risk Metric for Power Grids With High Wind Power Penetration
Xiaohong Ran · Wee Peng Tay · Christopher Lee · IEEE Transactions on Industrial Informatics · 2025年4月
由于在获取准确概率方面存在挑战，将不确定性表示为区间有助于缓解因缺乏分布信息而产生的问题。然而，当前电网优化建模中基于区间的方法未能充分捕捉区间变量的不确定性，导致备用成本较高。为克服现有调度模型的保守性，本研究提出了一种用于风险评估的新型不确定区间变量（UIV），其中将区间半径视为随机变量。受仿射算法的启发，我们针对多个随机变量提出了一种基于新型不确定区间的条件风险价值（CVaR）指标，称为UP - CVaR。对新英格兰39节点和118节点系统的调度结果表明，与现有经济调度（ED）模型相比，所...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于不确定区间变量的条件风险价值（UP-CVaR）优化模型具有重要的战略参考价值。该研究针对高比例风电并网场景下的调度优化问题，提出了一种创新的风险评估方法，这与阳光电源在新能源并网和储能系统集成方面的核心业务高度契合。 该技术的核心价值在于通过将区间半径视为随机变量...
客座编辑特刊：面向零排放电动交通的电机驱动先进技术
Guest Editorial Special Issue on Advanced Technologies of Motor Drives for Zero-Emission E-Mobility
Yunwei Ryan Li · Wei Hua · Luca Zarri · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年4月
为实现《巴黎协定》将全球温升控制在2°C以内的目标，电动交通（e-mobility）迅速发展。然而，其电机驱动系统所耗电能仍部分来自化石能源，因此提升驱动系统能效成为实现净零排放的关键。本期特刊聚焦电机驱动在新材料、谐波抑制、电磁干扰抑制、智能控制、故障容错、能量管理及系统设计等方面的前沿进展，收录43篇高质量论文，涵盖提高能效的多种技术路径，推动电动交通可持续发展。
解读: 该特刊聚焦的电机驱动先进技术对阳光电源新能源汽车产品线具有直接应用价值。其中SiC/GaN器件应用、三电平拓扑技术可直接优化车载OBC充电机和电机驱动系统的功率密度与效率；PWM控制、SVPWM及模型预测控制MPC等智能控制算法可提升电机驱动精度和动态响应；谐波抑制与EMI抑制技术可改善充电桩的电能...