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单级隔离型多谐振LLC逆变器，效率超过98%且反向功率降低
Single-Stage Isolated Multi-Resonant LLC Inverter with Over 98% Efficiency and Reduced Backflow Power
Dong Jiao · Zhengming Hou · Hao Wen · Jih-Sheng Lai · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月
本文提出一种基于多谐振LLC拓扑的创新性单级隔离型逆变器，通过在传统LLC谐振腔中引入三次谐波LC支路，实现宽输出范围与低总谐波畸变率。谐振网络中的零增益点使系统在有限开关频率范围内稳定运行，而三次谐波注入有效抑制反向功率，降低导通损耗，提升整体效率。实验搭建的2 kW样机在半载时峰值效率达98.14%，且全负载范围内输出电压THD低于2%，验证了该方案在高性能单级隔离型DC-AC应用中的可行性与优越性。
解读: 该多谐振LLC逆变器技术对阳光电源储能与光伏产品线具有重要应用价值。98.14%的半载效率和低于2%的THD指标可直接应用于ST系列储能变流器的DC-AC环节，提升储能系统在部分负载工况下的转换效率。单级隔离拓扑简化了PowerTitan系统的功率级设计，降低系统成本与体积。三次谐波注入抑制反向功率...
基于双向功率流的直流微电网在网络安全攻击下的无缝分布式功率管理
Seamless Distributed Power Management of DC Microgrid Under Cyber Attacks With Bidirectional Power Flow
Dat Thanh Tran · Kyeong-Hwa Kim · Jih-Sheng Lai · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年2月
本文提出一种面向双向功率流的直流微电网无缝分布式功率管理方法，可在严重网络攻击下实现系统整体稳定。基于V*–P下垂曲线的分布式二级控制确保在不确定性条件下对电动汽车、风力机、电池、负荷及电网代理构成的系统进行功率与电压调节，并随电价动态调整电网下垂曲线以降低用电成本。通过引入补偿项的弹性控制策略，有效抑制虚假数据注入和拒绝服务等网络攻击的影响。改进的控制结构显著减小了电压超调，且仅需单向数字通信链路，降低了系统成本与通信负担。仿真与实验验证了该方案的有效性与可行性。
解读: 该网络攻击防护下的分布式功率管理技术对阳光电源PowerTitan储能系统和微电网解决方案具有重要应用价值。文中V*-P下垂控制与弹性补偿策略可直接应用于ST系列储能变流器的二级控制层，增强系统抵御虚假数据注入和DoS攻击的能力，提升iSolarCloud云平台通信安全性。双向功率流管理方案适配光储...
用于无电网电压传感器LCL滤波逆变器的谐振扩展状态观测器优化自抗扰控制
Optimized Active Disturbance Rejection Control With Resonant Extended State Observer for Grid Voltage Sensorless LCL-Filtered Inverter
Thuy Vi Tran · Kyeong-Hwa Kim · Jih-Sheng Lai · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年11月
本文针对LCL滤波并网逆变器，提出了一种基于谐振扩展状态观测器的优化自抗扰控制（ADRC）策略。该方法在无电网电压传感器条件下，有效应对了模型不确定性、LCL谐振及非理想电网环境带来的干扰，显著提升了电流跟踪性能与系统鲁棒性。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线（组串式及集中式光伏逆变器）具有极高的应用价值。在当前电网环境日益复杂、弱电网接入比例提升的背景下，无传感器控制方案不仅能降低系统硬件成本、提高可靠性，还能通过ADRC算法增强逆变器在复杂电网下的抗干扰能力。建议研发团队将其应用于新一代组串式逆变器中，特别是针对弱电网场景...
基于滑模控制反馈线性化的光伏系统低电压穿越动态性能提升
Dynamic Performance Improving Sliding-Mode Control-Based Feedback Linearization for PV System Under LVRT Condition
Yajing Zhang · Jing Wang · Hong Li · Trillion Q. Zheng 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年11月
随着大型并网光伏系统功率的增加，低电压穿越（LVRT）受到广泛关注。传统基于额定电压设计的双闭环控制策略在LVRT工况下响应缓慢且存在不稳定性。本文提出一种基于滑模控制的反馈线性化方法，旨在提升光伏系统在电网故障下的动态响应性能与稳定性。
解读: 该技术对阳光电源的集中式光伏逆变器（如SG系列）及大型组串式逆变器具有重要参考价值。在电网故障频繁的地区，提升LVRT期间的动态响应速度是确保电站并网合规性的核心。滑模控制与反馈线性化的结合，能有效解决传统PI控制在极端电压跌落下的非线性响应瓶颈，显著增强逆变器在弱电网环境下的鲁棒性。建议研发团队在...
并网电压源逆变器并联RC阻尼LCL滤波器稳定性分析与优化的解析因式分解模型
Analytical Factorized Model for Stability Analysis and Optimization of Shunt RC Damped LCL Filter for Grid-Connected Voltage Source Inverters
Ahmed Koran · Saher Albatran · Jih-Sheng Lai · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年7月
本文探讨了并联RC阻尼LCL滤波器的优化设计方案。通过利用滤波器输入导纳和前向跨导的因式分解模型，提出了一种确定最小阻尼电阻的方法，在保证并网电流控制器稳定性的同时，最大程度地维持滤波性能，避免了过度阻尼带来的损耗与效率损失。
解读: 该研究直接服务于阳光电源组串式及集中式光伏逆变器的核心滤波设计。LCL滤波器是逆变器并网的关键环节，尤其在弱电网环境下，阻尼设计对系统稳定性至关重要。本文提出的最小阻尼电阻解析方法，有助于阳光电源工程团队在保证并网谐波合规的前提下，进一步降低滤波器损耗，提升逆变器整机效率。此外，该模型对于优化Pow...
用于光伏应用中ZVS有源倍压整流器和强制半谐振的非对称调制PWM谐振变换器
PWM Resonant Converter With Asymmetric Modulation for ZVS Active Voltage Doubler Rectifier and Forced Half Resonance in PV Application
Jong-Woo Kim · Moo-Hyun Park · Jung-Kyu Han · Moonhyun Lee 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年1月
本文针对光伏应用，提出了一种采用非对称调制技术的PWM谐振变换器。该方案旨在实现宽输入电压范围下的零电压开关（ZVS）和高效率运行。通过优化二次侧有源倍压整流器及强制半谐振工作模式，有效改善了传统对称调制在宽范围变换中的性能局限。
解读: 该技术直接关联阳光电源的核心产品线——光伏组串式逆变器及DC-DC优化器。在光伏发电中，宽输入电压范围下的高效率转换是提升系统发电量的关键。该非对称调制方案通过实现ZVS和优化整流级，有助于进一步提升阳光电源组串式逆变器在复杂光照条件下的转换效率，并减小磁性元件体积，从而降低系统成本。建议研发团队评...
考虑空载条件下输出电压调节的LLC变换器分析与设计
Analysis and Design of LLC Converter Considering Output Voltage Regulation Under No-Load Condition
Jong-Woo Kim · Moo-Hyun Park · Byoung-Hee Lee · Jih-Sheng Lai · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年1月
在空载条件下，LLC变换器即使在高开关频率下也难以稳定输出电压。本文提出了一种无需有源补偿的LLC变换器空载调节准则，建立了设计参数与最大开关频率之间的精确关系，旨在解决LLC变换器在轻载或空载工况下的电压调节难题。
解读: LLC谐振变换器是阳光电源户用光伏逆变器、储能系统（如PowerStack）以及电动汽车充电桩中的核心DC-DC拓扑。该研究提出的空载调节准则对于优化变换器在宽负载范围内的动态性能具有重要意义，能够有效提升产品在待机或轻载模式下的电压稳定性，减少输出过压风险。建议研发团队将其应用于新一代高功率密度逆...
减少电感数量的级联双Buck逆变器
Cascaded Dual-Buck Inverter With Reduced Number of Inductors
Ashraf Ali Khan · Honnyong Cha · Jih-Sheng Lai · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年4月
双Buck逆变器（DBI）因无直通风险且能利用MOSFET提升效率而备受关注，但其电感数量多导致功率密度降低及成本增加。本文提出了一种改进的级联全桥双Buck逆变器，在保留DBI固有优势的同时，有效减少了电感使用数量，提升了系统的功率密度与经济性。
解读: 该拓扑通过优化电感数量解决了双Buck逆变器在功率密度和成本上的痛点，对阳光电源的组串式逆变器产品线具有重要参考价值。在追求更高功率密度和更低度电成本（LCOE）的趋势下，该技术可提升户用及工商业光伏逆变器的市场竞争力。建议研发团队评估该拓扑在宽禁带半导体（如SiC/GaN）应用下的效率表现，并考虑...
具有快速瞬态响应和高收敛速度的电压源逆变器单步电流控制
Single-Step Current Control for Voltage Source Inverters With Fast Transient Response and High Convergence Speed
Lanhua Zhang · Hongbo Ma · Rachael Born · Xiaonan Zhao 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年11月
电压源逆变器的电流环响应直接影响输出电流与电压波形质量。抛物线电流控制提供了一种具有近似恒定开关频率的快速瞬态响应方案，克服了滞环电流控制频率变化的缺陷，是优化逆变器电流控制环的有效候选技术。
解读: 该研究提出的单步电流控制算法对阳光电源的核心产品线（如组串式光伏逆变器、PowerTitan储能变流器）具有极高的应用价值。在弱电网或复杂负载工况下，逆变器的动态响应速度是提升电能质量的关键。该算法通过优化电流环控制，能在保持开关频率稳定的前提下显著提升瞬态响应速度，有助于降低输出滤波器体积，提升系...
基于Delta-Yoke复合磁芯的三相LCL滤波器磁集成技术
Magnetic Integration of Three-Phase LCL Filter With Delta-Yoke Composite Core
Yong Liu · Kye Yak See · King Jet Tseng · Rejeki Simanjorang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年5月
磁性元件是制约电力电子变换器功率密度的关键因素。本文研究了三相LCL滤波器电感在Delta-Yoke复合磁芯上的磁集成方案。以传统矩形磁芯为基准，所提出的Delta-Yoke磁芯结构在保持性能的同时，实现了近10%的重量优化，有效提升了变换器的功率密度。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线（组串式逆变器、集中式逆变器）具有极高的应用价值。LCL滤波器是并网逆变器的核心无源组件，其体积和重量直接决定了整机的功率密度和成本。通过采用Delta-Yoke复合磁芯进行磁集成，阳光电源可以进一步减小逆变器体积，提升产品在工商业及地面电站场景下的安装便利性和功率密度竞...
基于多尺度电热仿真的混合开关软开关逆变器设计优化
Design Optimization of Hybrid-Switch Soft-Switching Inverters Using Multiscale Electrothermal Simulation
John Reichl · Jih-Sheng Lai · Allen Hefner · Jose M. Ortiz-Rodriguez 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年1月
本文提出了一种多尺度电热仿真方法，用于优化混合开关软开关逆变器的设计。该方法利用基于电气、结构和材料属性参数化的动态电热组件模型库，通过调整单个器件面积、缓冲电容和门极驱动时序，旨在最小化软开关逆变器模块的总损耗。
解读: 该研究聚焦于逆变器损耗优化与多物理场仿真，对阳光电源的核心业务具有极高价值。首先，在组串式和集中式光伏逆变器中，通过混合开关技术（如Si/SiC混用）与软开关拓扑的结合，可显著提升功率密度并降低散热成本；其次，该多尺度电热仿真方法可直接应用于PowerTitan等储能变流器（PCS）的功率模块设计，...
一种具有改进电流跟踪和增强稳定性范围的抛物线电流控制死区补偿方法
A Dead-Time Compensation Method for Parabolic Current Control With Improved Current Tracking and Enhanced Stability Range
Lanhua Zhang · Bin Gu · Jason Dominic · Baifeng Chen 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年7月
滞环电流控制是电压源逆变器实现快速响应的有效非线性控制手段，但其开关频率变化范围大，导致开关损耗增加及滤波设计困难。本文提出一种抛物线电流控制的死区补偿方法，旨在解决死区效应带来的电流跟踪偏差与稳定性问题，提升逆变器在宽频率范围下的控制性能。
解读: 该研究针对滞环控制的频率波动与死区非线性问题，对阳光电源的组串式光伏逆变器及PowerTitan储能变流器（PCS）具有重要参考价值。在追求高功率密度和快速动态响应的场景下，该补偿方法能有效降低死区导致的电流谐波，提升并网电能质量。建议研发团队在高性能逆变器控制算法中引入该抛物线补偿策略，以优化弱电...
一种用于非隔离微型逆变器应用的高效率MOSFET无变压器逆变器
A High-Efficiency MOSFET Transformerless Inverter for Nonisolated Microinverter Applications
Baifeng Chen · Bin Gu · Lanhua Zhang · Zaka Ullah Zahid 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年7月
本文针对基于MOSFET的无变压器光伏逆变器，探讨了如何利用超结MOSFET提升效率。文章分析了现有拓扑在体二极管反向恢复风险及导通损耗方面的缺陷，并提出了一种新型高效率拓扑结构，旨在优化微型逆变器在低功率等级下的性能表现。
解读: 该研究聚焦于微型逆变器的高效率拓扑优化，与阳光电源户用光伏产品线高度契合。随着户用市场对高功率密度和高转换效率的需求日益增长，该拓扑中关于抑制体二极管反向恢复及降低导通损耗的策略，可为阳光电源下一代户用组串式逆变器及微逆产品的研发提供技术参考。建议研发团队关注该拓扑在宽禁带半导体（如GaN/SiC）...
多芯片功率模块电热分析的三维热元件模型及实验验证
3-D Thermal Component Model for Electrothermal Analysis of Multichip Power Modules With Experimental Validation
John Reichl · Jose M. Ortiz-Rodriguez · Allen Hefner · Jih-Sheng Lai · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年6月
本文首次提出了一种基于有限差分法的全三维、多层、多芯片热元件模型，用于动态电热仿真。该模型考虑了非对称功率分布，通过求解三维热传导方程，实现了对功率模块结构参数化建模，并经实验验证了其在电热耦合分析中的准确性。
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。随着功率密度不断提升，IGBT/SiC模块的热管理成为系统可靠性的瓶颈。该三维热元件模型能够更精准地模拟多芯片在复杂工况下的瞬态温度分布，有助于优化逆变器及PCS的散热结构设计，提升功率模块的过载能力...
用于光伏组件的混合变压器ZVS/ZCS DC-DC变换器：磁性元件优化与功率器件利用率提升
Hybrid Transformer ZVS/ZCS DC–DC Converter With Optimized Magnetics and Improved Power Devices Utilization for Photovoltaic Module Applications
Bin Gu · Jason Dominic · Baifeng Chen · Lanhua Zhang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年4月
本文提出了一种用于光伏组件的高升压比非隔离DC-DC变换器。该变换器通过混合变压器将谐振工作模式集成至传统的有源钳位耦合电感PWM变换器中，实现了有源开关的零电压开关（ZVS）开通及零电流开关（ZCS）关断，显著提升了变换效率与功率密度，适用于光伏发电系统。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器（String Inverter）及户用光伏解决方案具有极高的参考价值。通过混合变压器实现ZVS/ZCS软开关技术，能有效降低开关损耗，提升光伏组件侧DC-DC环节的转换效率，从而提高整机功率密度。在阳光电源追求更小体积、更高效率的户用及工商业组串式逆变器设计中，该拓扑...
一种具有窄频率范围、低循环能量和低电压应力的500 kHz宽输出LLC-T谐振变换器
A 500 kHz Wide Output LLC-T Resonant Converter With Narrow Frequency Range, Reduced Circulating Energy, and Low Voltage Stress
Zhengming Hou · Dong Jiao · Jih-Sheng Lai · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年8月
针对传统LLC谐振变换器在宽输出电压范围内调节频率过宽、效率低及循环能量大的问题，本文提出了一种新型LLC-T谐振变换器。该拓扑通过优化谐振网络，实现了高频下的软开关特性，有效降低了电压应力并提升了转换效率，特别适用于电动汽车充电应用。
解读: 该研究提出的高频LLC-T拓扑对阳光电源的电动汽车充电桩产品线具有重要参考价值。目前充电桩正向高功率密度和宽输出电压范围（兼容不同电压平台电池）演进，该技术通过优化谐振网络降低循环能量，有助于提升充电模块的转换效率并减小体积。建议研发团队评估该拓扑在模块化充电桩中的应用潜力，特别是在SiC器件配合下...
一种基于电压倍增整流器的超宽范围脉宽调制LLC变换器
An Ultrawide Range Pulse Width Modulated LLC Converter With Voltage Multiplier Rectifiers
Zhengming Hou · Dong Jiao · Jih-Sheng Lai · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
本文提出了一种基于电压倍增整流器的LLC谐振变换器，通过次级侧辅助开关的脉宽调制（PWM）实现了超宽输出电压范围。与传统的脉冲频率调制（PFM）LLC拓扑相比，该方案在固定频率下运行，具有受限的电压增益范围，优化了谐振槽路设计。
解读: 该技术对阳光电源的户用储能系统（如PowerStack）及电动汽车充电桩业务具有重要参考价值。目前储能PCS和充电桩对宽电压范围输出需求日益增长，传统的PFM控制在宽范围下会导致效率下降及磁性元件设计困难。该拓扑通过固定频率PWM控制，可有效提升变换效率并减小磁性元件体积，有助于优化阳光电源下一代高...
直驱耗尽型GaN HEMT开关特性及关断损耗降低研究
Direct Drive D-Mode GaN HEMT Switching Characteristics and Turn-Off Loss Reductions
Jih-Sheng Lai · Hsin-Che Hsieh · Ching-Yao Liu · Wei-Hua Chieng 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
本文旨在通过直接驱动门极电路和双脉冲测试，评估耗尽型氮化镓高电子迁移率晶体管（d-mode GaN HEMT）的开关能量。研究提出了一种改进的共源共栅结构以实现“常闭”操作，并利用电荷泵电路提供负栅极电压以优化关断过程，有效降低了开关损耗。
解读: GaN作为第三代半导体，在高频化、小型化方面具有显著优势。该研究提出的直驱d-mode GaN技术及改进的共源共栅结构，对阳光电源的户用光伏逆变器及微型逆变器产品线具有重要参考价值。通过降低开关损耗，有助于进一步提升逆变器功率密度并减小散热器体积。建议研发团队关注该驱动电路在提升系统效率方面的潜力，...
直接驱动D模氮化镓高电子迁移率晶体管的开关特性及关断损耗降低
Direct Drive D-Mode GaN HEMT Switching Characteristics and Turn-Off Loss Reductions
Jih-Sheng Lai · Hsin-Che Hsieh · Ching-Yao Liu · Wei-Hua Chieng 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月
本文旨在通过直接驱动门控和双脉冲测试来评估耗尽型氮化镓高电子迁移率晶体管（d 型 GaN HEMT）的开关能量。门极驱动电路采用了改进的共源共栅结构以实现“常关”操作，并配备了一个电荷泵电路，用于在关断操作时提供负的门极电压。本文从理论上阐述了这些特性，并通过实验结果进行了验证。与增强型功率 MOSFET 或 HEMT 类似，调节门极驱动电阻会影响开关速度和相关损耗，但 d 型 GaN HEMT 还具有通过门极电压控制降低关断损耗的额外特性。因此，本文的主要贡献在于提出并验证了采用直接驱动方法可...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于耗尽型GaN HEMT直接驱动技术的研究具有重要的战略价值。该技术通过改进的级联结构实现"常关"运行，并利用电荷泵电路提供负栅极电压，在关断损耗降低方面展现出显著优势，这与我们在光伏逆变器和储能变流器领域对高效率功率器件的需求高度契合。 对于阳光电源的核心产品而言...
一种基于MHz LCLCL谐振变换器的单级软开关隔离逆变器及其变频调制方法
A MHz LCLCL Resonant Converter Based Single-Stage Soft-Switching Isolated Inverter With Variable Frequency Modulation
Hao Wen · Dong Jiao · Jih-Sheng Lai · Johan Strydom 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年9月
本文提出了一种基于MHz LCLCL谐振变换器的单级软开关隔离逆变器。相较于传统的两级式隔离逆变器，该方案通过直流整流正弦级与工频展开级的结合，减少了组件数量，降低了控制复杂度，并显著提升了功率密度与转换效率，适用于高频高效的电力电子变换场景。
解读: 该技术对阳光电源的户用光伏逆变器及微型逆变器产品线具有重要参考价值。通过采用MHz级高频软开关拓扑，可大幅缩小磁性元件体积，提升整机功率密度，符合当前户用产品轻量化、小型化的趋势。建议研发团队评估LCLCL谐振网络在高频下的寄生参数影响及EMI控制难度，探索其在下一代高效率户用组串式逆变器中的应用潜...
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