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考虑共源极电感的SiC MOSFET有源栅极驱动耦合噪声建模与优化算法
Modeling and Optimization Algorithm of Coupling Noise for SiC MOSFET Active Gate Driver Considering Common-Source Inductance
Hengyang Liu · Wubin Kong · Gen Long · Hangchuan Lou 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月
SiC MOSFET的高开关速度受限于桥臂配置中的耦合噪声。传统方法主要关注由栅漏电容引起的噪声，并通过有源栅极驱动（AGD）降低栅极阻抗来抑制。然而，当存在共源极电感（Ls）时，噪声尖峰并不随栅极阻抗严格增加。本文针对该现象提出了新的建模与优化算法。
解读: 随着阳光电源组串式逆变器及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。该研究深入分析了共源极电感对SiC开关噪声的影响，对于优化高频功率模块的驱动电路设计具有极高参考价值。建议研发团队在下一代高频逆变器及PCS产品开发中，引入该动态建模方法，以...
基于电流预测的脉宽补偿方法研究——考虑开关寄生电容的高频级联变压器多电平逆变器
Current Prediction-Based Pulsewidth Compensation Considering Switch Parasitic Capacitance for High-Frequency Cascaded Transformer Multilevel Inverters
Hengyang Liu · Wubin Kong · Junyao Tu · Zirui Liu 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年12月
高频级联变压器多电平逆变器中脉宽畸变会引入显著的低次谐波，导致电磁干扰问题，需进行补偿。若仅考虑死区而忽略开关寄生电容，尤其在小输出电流时谐波反而增加。传统基于电流采样的方法易受采样误差与通信延迟影响。本文分析了开关寄生电容引起的梯形电压边沿，提出一种基于电流预测的脉宽补偿方法。通过迭代预测并计入寄生电容与励磁电流影响，准确补偿死区、开关延迟及寄生电容导致的脉宽畸变，消除采样与通信延迟。仿真与实验验证表明，在17电平、30 kHz基频的CTMI中，该方法将三、五次谐波抑制至基波的0.10%以下，...
解读: 该电流预测脉宽补偿技术对阳光电源ST系列储能变流器和高频隔离型光伏逆变器具有重要应用价值。针对高频多电平拓扑中开关寄生电容导致的脉宽畸变问题，该方法通过迭代预测补偿死区、开关延迟及寄生电容影响，可将低次谐波抑制至0.10%以下，显著优化输出波形质量。该技术可直接应用于PowerTitan储能系统的级...
基于幅频特性的级联变压器参数估计方法
Amplitude-Frequency Characteristics-Based Parameter Estimation of Cascaded Transformers for High-Frequency Multilevel Inverters
Hengyang Liu · Zirui Liu · Wubin Kong · Junyao Tu 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月
准确的变压器参数对高频级联变压器多电平逆变器（CTMI）性能预测至关重要。传统基于均方根的方法在正弦激励下有效，但在方波驱动下因未考虑谐波引起的频变电抗而失效。本文提出一种基于CTMI幅频特性的新型参数估计方法，建立了包含励磁与绕组参数的解耦模型，解析推导了考虑死区效应和开关压降的输出电压与参数关系。通过暂态开路实验波形估计励磁参数，结合不同频率下实测输出电压基波分量，采用粒子群优化算法辨识绕组参数。所提方法无需额外信号设备或断开变压器，仿真与17电平CTMI（5–30 kHz）实验验证了其高精...
解读: 该参数估计方法对阳光电源的高频变压器类产品具有重要应用价值。特别适用于ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器中的高频隔离变压器设计优化。通过精确识别变压器参数,可以提高产品的建模精度和控制性能。该方法无需额外测试设备,可直接应用于产线测试和现场运维,有助于提升产品一致性和可靠性。对于PowerTit...