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用于抑制漏电流的单/三相PWM变换器控制与调制方法
Control and Modulation Methods of Single-/Three-Phase PWM Converter for Suppressing Leakage Current
Juwon Lee · Dongsu Lee · Jung-Ik Ha · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年7月
无变压器功率变换器因高效率和高功率密度备受关注，但去除了隔离屏障后，共模电压（CMV）引发的漏电流问题成为安全隐患。本文全面分析了单相及三相PWM变换器中漏电流的产生机理，并综述了抑制漏电流的先进控制与调制策略，旨在平衡系统性能与安全性。
解读: 漏电流抑制技术是阳光电源组串式逆变器（SG系列）和户用逆变器（SH系列）研发的核心课题。随着光伏系统向高功率密度发展，无变压器拓扑已成为主流，但必须严格满足安规标准。本文提出的调制策略可直接优化阳光电源逆变器的共模电压控制算法，在提升转换效率的同时，有效降低漏电流，增强产品在复杂环境下的安全可靠性。...
采用负电压阻断GaN开关的恒定谐振频率飞跨电容多电平变换器
Flying Capacitor Multi-Level Converter at Constant Resonant Frequency with Negative-Voltage-Blocking GaN Switch
Dam Yun · Sunghyuk Choi · Jung-Ik Ha · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年5月
在开关电容操作中，谐振型飞跨电容多电平（RFCML）变换器因其高效率和高功率密度受到关注。传统RFCML变换器在各相产生不同谐振频率，导致电感电流峰值和均方根值升高，增大电感体积。本文提出一种通过引入重路由电容实现恒定谐振频率的新RFCML拓扑。该结构需使用能阻断高于电容充电电压的反向电压的开关，采用GaN器件与负压驱动电路实现。所提拓扑通过增加两个开关降低通态电阻，减小导通损耗，提升效率，并结合零电压开关（ZVS）改善轻载效率。实验基于48 V转12 V原型验证，实现98.9%峰值效率、96....
解读: 该恒定谐振频率飞跨电容多电平变换器技术对阳光电源DC-DC变换产品线具有重要应用价值。48V-12V高效率拓扑可直接应用于：1）储能系统ST系列中的DC-DC变换模块，98.9%峰值效率和2169W/in³功率密度可显著提升PowerTitan系统集成度；2）车载OBC充电机的高压-低压辅助电源，恒...
嵌入式系统电驱动故障诊断的平均池化降采样数据融合方法
Fault Diagnosis for Electric Drives Using Averagely Pooled and Downsampled Data Fusion on Embedded Systems
Jaehoon Shim · Gyu Cheol Lim · Sangwon Lee · Jung-Ik Ha · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年12月
提出嵌入式系统电驱动故障诊断的数据驱动方法,无需额外传感器或外部计算资源诊断霍尔电流传感器偏置/比例误差和功率开关开路故障。首先识别并建议电驱动系统中故障信息丰富的数据类型,使用统计分析提出候选输入数据类型的有效融合方法创建诊断模型。其次引入利用平均池化(AP)的降采样方法从DSP处理的大量原始数据中有效采样,保留关键信息同时减小数据量。最后提出采用神经网络(NN)分类器的诊断方案使用降采样数据准确诊断故障。通过分析和统计验证证明从采样到诊断的有效性。使用TMS320F28379S DSP展示实...
解读: 该嵌入式电驱动故障诊断技术对阳光电源电机驱动产品有重要应用价值。平均池化降采样方法可应用于新能源汽车OBC和电机控制器的实时故障诊断,在资源受限的嵌入式系统中实现高准确度诊断。神经网络分类器对ST储能系统的功率开关和传感器故障检测有借鉴意义,可提高系统可靠性和可维护性。该技术对阳光电源智能运维平台的...
逆变器供电IPMSM驱动系统中轴承电流的分析与抑制
Analysis and Mitigation of Bearing Current in Inverter-Fed IPMSMs Drive System
Sung Jun Lee · Jonghun Choi · Gyu Cheol Lim · Sang Min Kim 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年9月
电压源逆变器（VSIs）因其在电动机驱动系统中具有较高的控制性能和效率，而在电动汽车中得到了广泛应用。然而，逆变器在开关过程中的输出电压会产生轴承电流，从而导致轴承损坏。本文分析了轴承电流与轴承损坏之间的关系，并提出了一种降低轴承电流的新方法。首先，介绍了一种采用电流互感器的精确轴承电流测量系统。该系统验证了低速时轴承电流导致轴承损坏的现象，并通过对轴承音频信号进行傅里叶变换分析来证实这一现象。随后，提出了一种考虑内置式永磁同步电机（IPMSMs）凸极性的两相脉宽调制（PWM）方法以及一种电容滤...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项针对逆变器驱动系统轴承电流抑制技术的研究具有重要的跨领域应用价值。虽然该研究聚焦于电动汽车的永磁同步电机驱动系统，但其核心技术原理与我司光伏逆变器、储能变流器等产品面临的共性问题高度相关。 **技术价值分析：** 逆变器开关过程产生的共模电压和轴承电流问题同样困扰着大...
一种具有自然同步整流特性的全桥CLLC变换器电池充电方法
A Battery Charging Method With Natural Synchronous Rectification Features for Full-Bridge CLLC Converters
Huan Chen · Kai Sun · Haixu Shi · Jung-Ik Ha 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年1月
CLLC变换器是V2G和电池储能系统（BES）中双向功率变换的有前景拓扑。同步整流（SR）对于提升这些应用中的效率至关重要。本文提出了一种针对全桥CLLC变换器的新型电池充电方法，通过实现自然同步整流特性，有效提升了系统转换效率。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及电动汽车充电桩业务具有重要意义。CLLC作为双向DC-DC变换器的核心拓扑，其效率优化直接决定了储能PCS的整体能效。文中提出的‘自然同步整流’技术无需复杂的驱动逻辑即可实现高效率，有助于降低散热成本并提升功率密度。建议研发...
低压直流电网中抑制漏电流的非隔离型三开关DC-DC变换器
Nonisolated Three-Switch DC–DC Converter Suppressing Leakage Currents in Low-Voltage DC Grid
Dongsu Lee · Juwon Lee · Jung-Ik Ha · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
直流电网因其高效率和简化转换环节，被视为下一代配电系统的解决方案。DC-DC变换器作为其核心组件，非隔离型拓扑因高效率和高功率密度备受关注。本文提出了一种新型三开关非隔离DC-DC变换器，旨在解决低压直流电网中常见的漏电流问题，提升系统运行的安全性与稳定性。
解读: 该研究提出的非隔离型三开关拓扑在提升功率密度和抑制漏电流方面具有显著优势，与阳光电源的组串式光伏逆变器及户用储能系统（如PowerStack系列）的技术演进方向高度契合。在分布式光伏与低压直流微网应用中，漏电流抑制是提升系统可靠性的关键。建议研发团队评估该拓扑在提升逆变器效率及减小磁性元件体积方面的...
一种具有双极性运行能力的增强型双有源桥变换器及其在低压直流配电系统中的控制
Topology and Control of an Enhanced Dual-Active Bridge Converter With Inherent Bipolar Operation Capability for LVDC Distribution Systems
Jin-Su Hong · Jung-Ik Ha · Shenghui Cui · Jingxin Hu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月
低压直流（LVDC）配电是整合可再生能源、储能及电子负载的高效方式。本文提出了一种适用于双极性LVDC配电系统的增强型双有源桥（DAB）变换器。通过在交流链路变压器中采用专用绕组连接，该拓扑实现了固有的双极性运行能力，提升了系统在复杂直流配电环境下的灵活性与可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及PCS产品线具有重要参考价值。随着直流微电网和工商业储能应用场景的复杂化，双极性直流母线架构逐渐成为趋势。该增强型DAB拓扑通过变压器绕组优化实现双极性输出，能够提升PCS在直流侧的兼容性，减少对额外辅助电路的需求，从而提高...
用于锂电池应用的准谐振反激变换器内部供电数据传输复用模式
Inner Supply Data Transmission in Quasi-Resonant Flyback Converters for Li-Ion Battery Applications Using Multiplexing Mode
Geon-Hong Min · Jung-Ik Ha · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年1月
本文提出了一种在反激变换器中实现原副边数据传输的新方法，无需额外通信电路即可在功率传输的同时进行数据交换。该技术特别适用于电池充电器等需要原副边信息交互的场景，解决了传统方案中依赖额外通信线路或无线模块带来的成本与复杂性问题。
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。在电池管理系统（BMS）与功率变换级之间，通过复用功率传输路径实现数据通信，可有效降低硬件成本、减少光耦等易损件的使用，从而提升系统的可靠性与功率密度。建议研发团队评估该方案在小功率DC-DC模块中的集成可...
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...
基于阻抗网络且具有低开关电压应力的高频单开关DC-DC变换器系列
A Family of High-Frequency Single-Switch DC–DC Converters With Low Switch Voltage Stress Based on Impedance Networks
Kyung-Hwan Lee · Euihoon Chung · Yongsu Han · Jung-Ik Ha · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年4月
本文提出了一系列具有低开关电压应力的新型单开关谐振DC-DC变换器。该类变换器采用接地参考开关，有利于简化驱动电路并实现兆赫兹级高频运行。相比传统拓扑，该方案显著降低了开关管的电压应力，提升了系统效率与功率密度。
解读: 该技术通过阻抗网络优化，有效降低了单开关变换器的电压应力，这对阳光电源的户用光伏逆变器及小型储能PCS的DC-DC级设计具有重要参考价值。在高频化趋势下，该拓扑有助于进一步缩小磁性元件体积，提升整机功率密度。建议研发团队评估该拓扑在小功率辅助电源或高频DC-DC模块中的应用潜力，以降低对高压等级功率...
基于方程的开关电容变换器拓扑设计方法
Equation-Based Design Methodology for Switched-Capacitor Converter Topologies
Seokwon Choi · Dam Yun · Jung-Ik Ha · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年6月
开关电容（SC）变换器因其高功率密度而备受关注，但目前缺乏系统性的拓扑综合方法。本文提出了一种基于方程的设计框架，通过符号化拓扑方程显式表达直流偏置条件和组件互连关系，为高效变换器设计提供了理论支撑。
解读: 开关电容（SC）变换器技术在提升功率密度方面具有潜力。对于阳光电源而言，该方法论可应用于户用光伏逆变器及小型化储能模块的辅助电源（Auxiliary Power Supply）设计中，有助于减小体积并提升效率。此外，在PowerStack等储能系统内部的低压辅助电路设计中，引入此类系统化拓扑综合方法...
带有无源输出功率网络的表贴式永磁电机驱动系统设计与控制方法
Design and Control Method for a Surface-Mounted Permanent Magnet Motor Drive System With Passive Output Power Network
Hyeon-Gyu Choi · Kahyun Lee · Jung-Ik Ha · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年4月
本文提出了一种通过在电机与电压源逆变器（VSI）之间插入无源功率网络，以扩展表贴式永磁电机运行范围的方法。传统驱动系统中，受限于逆变器输出的最大电压，电机在高转速区域的输出转矩能力受到限制。该方法通过优化无源网络设计，有效提升了高转速下的转矩输出能力。
解读: 该技术主要针对电机驱动领域，通过无源网络扩展电机高转速运行范围，对阳光电源的电动汽车充电桩及未来可能的电机驱动业务具有参考价值。虽然阳光电源目前核心业务聚焦于光伏和储能的电力电子变换，但该研究中关于逆变器输出电压限制的优化思路，可借鉴应用于提升光伏逆变器或储能变流器（PCS）在极端工况下的功率输出能...
单轴双三相表贴式永磁同步电机单相开路下的容错运行
Fault-Tolerant Operation Under Single-Phase Open in Mono Inverter Dual Parallel SMPMSM With Single Shaft
Sunku Kwon · Jung-Ik Ha · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年12月
本文提出了一种针对单轴机械连接且电气并联的双三相表贴式永磁同步电机（SPMSM）的容错运行策略。该方法通过结合三相和单相电机驱动模式，实现了在单相开路故障下的稳定运行，有效提升了驱动系统的可靠性。
解读: 该研究聚焦于电机驱动系统的容错控制，虽然阳光电源的核心业务侧重于光伏逆变器和储能PCS，但该容错算法逻辑对提升阳光电源风电变流器及储能系统中的电机/功率变换单元可靠性具有参考价值。在风电变流器或大型储能系统的冷却风扇、辅助动力系统设计中，引入此类容错控制策略可增强系统在极端工况下的鲁棒性，降低因单点...
高频单端谐振变换器的谐振开关单元模型
Resonant Switching Cell Model for High-Frequency Single-Ended Resonant Converters
Kyung-Hwan Lee · Jung-Ik Ha · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年12月
本文提出了一种谐振开关单元模型，用于分析和设计单端谐振DC-DC变换器。以E类变换器为代表的单端零电压开关（ZVS）变换器，因其极低的开关损耗，在兆赫兹级高频应用中表现出高效率。此外，该类拓扑仅需一个接地参考开关，简化了驱动电路设计。
解读: 该研究聚焦于高频单端谐振拓扑，对阳光电源的电力电子技术储备具有参考价值。在户用光伏逆变器及小型化充电桩产品线中，追求高功率密度是核心趋势，兆赫兹级开关技术有助于减小磁性元件体积。建议研发团队关注该模型在提升辅助电源效率及小型化DC-DC变换器设计中的应用，以进一步优化产品体积与成本。虽然目前阳光电源...
永磁同步电机驱动中齿槽效应与交叉耦合效应的电流控制分析与抑制
Analysis and Suppression of Slotting and Cross-Coupling Effects on Current Control in PM Synchronous Motor Drives
Kahyun Lee · Jung-Ik Ha · Dwarakanath V Simili · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年10月
本文针对永磁同步电机（PMSM）驱动系统，提出了一种d-q轴交叉耦合电流控制器。PMSM中的齿槽效应和交叉耦合效应会导致有效气隙长度随转子角度变化，进而畸变气隙磁通分布。这种畸变通过改变定子电流间的关系，对电流控制性能产生显著影响。
解读: 该研究聚焦于电机驱动的高精度控制算法，对阳光电源的风电变流器业务具有参考价值。风电变流器在发电机侧控制中同样面临永磁同步发电机的齿槽转矩和交叉耦合干扰问题。通过引入文中提出的d-q轴交叉耦合补偿策略，可以进一步优化变流器的电流环响应速度和稳态精度，从而提升风电机组在复杂工况下的电能质量和控制稳定性。...
表贴式永磁电机驱动六步运行的变步长控制
Variable Time Step Control for Six-Step Operation in Surface-Mounted Permanent Magnet Machine Drives
Jaeyong Park · Sungho Jung · Jung-Ik Ha · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年2月
本文针对表贴式永磁电机在弱磁区六步运行模式下的低频电流振荡问题，提出了一种变步长控制策略。相比传统固定采样频率系统，该方法有效解决了低采样比下的控制不稳定性，在降低开关损耗的同时，充分利用了逆变器的输出电压能力。
解读: 该技术主要针对电机驱动控制，与阳光电源的核心业务（光伏逆变器、储能PCS）在底层功率变换控制逻辑上有共通之处。六步运行模式下的电压利用率提升和开关损耗优化，可参考应用于阳光电源的大功率组串式逆变器或风电变流器在极端工况下的效率提升。虽然该文侧重电机驱动，但其变步长控制算法对于优化逆变器在弱电网或高频...
基于单相二极管整流器和小型直流母线电容的电机驱动系统不连续电网电流控制
Discontinuous Grid Current Control of Motor Drive System With Single-Phase Diode Rectifier and Small DC-Link Capacitor
Yeongrack Son · Jung-Ik Ha · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年2月
本文提出了一种无需电解电容的电机驱动系统控制方法。通过直接控制逆变器输出功率，使直流母线电容仅为常规值的1%，即可在无需大体积滤波电路的情况下满足IEC61000-3-2电网电流调节标准。该方法有效解决了直流母线电压波动问题。
解读: 该技术通过减小直流母线电容体积，提升了功率密度并降低了对电解电容的依赖，这对阳光电源的户用光伏逆变器和电动汽车充电桩产品线具有参考价值。在户用逆变器中，去电解电容技术可显著提升系统寿命和可靠性；在充电桩领域，该控制策略有助于优化输入级PFC电路设计，减小体积并降低成本。建议研发团队关注该控制算法在单...
基于直流母线并联补偿器的三相二极管整流电机驱动系统电网电流整形方法
Grid Current Shaping Method with DC-Link Shunt Compensator for Three-Phase Diode Rectifier-Fed Motor Drive System
Hojoon Shin · Yeongrack Son · Jung-Ik Ha · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年2月
本文提出了一种针对无电解电容三相二极管整流系统的直流母线并联补偿电流整形方法。该方法无需功率因数校正电路或大型电网滤波电感，即可使系统满足IEC61000-3-12电网谐波标准，有效优化了整流侧的电能质量。
解读: 该技术通过直流母线侧的补偿控制优化电网侧电流质量，对于阳光电源的组串式逆变器及储能变流器（PCS）具有参考价值。虽然阳光电源产品多采用全控型开关器件（如IGBT/SiC）实现主动PFC，但该研究提出的无电解电容设计思路及谐波抑制策略，可为降低逆变器体积、提升功率密度以及在极端成本敏感型应用中优化电网...
带直流母线并联补偿器和小直流母线电容的单相并网电机驱动系统
Single-Phase Grid-Connected Motor Drive System With DC-Link Shunt Compensator and Small DC-Link Capacitor
Hojoon Shin · Young-Ho Chae · Yeongrack Son · Jung-Ik Ha · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年2月
本文提出一种采用小直流母线电容的单相二极管整流系统。通过整形输出功率，该系统无需功率因数校正器或电网滤波电感即可满足电网电流谐波标准。针对该系统存在的转矩脉动及直流母线电压不足导致的效率下降问题，提出了相应的补偿方案。
解读: 该技术主要针对单相电机驱动系统，通过优化直流母线电容设计和功率整形技术提升性能。对于阳光电源而言，该技术在户用光伏逆变器（Residential PV Inverter）领域具有参考价值。户用逆变器对体积和成本极其敏感，通过采用小电容方案并配合先进的控制算法，可以在减小电解电容体积、提升系统寿命的同...
用于单相二极管整流器小直流母线电容电网输入电流整形的单相逆变器直接功率控制
Direct Power Control of a Three-Phase Inverter for Grid Input Current Shaping of a Single-Phase Diode Rectifier With a Small DC-Link Capacitor
Yeongrack Son · Jung-Ik Ha · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年7月
本文研究了一种无需PFC电路或输入滤波器的单相二极管整流器驱动系统。该系统由单相整流器、三相逆变器及微法级小直流母线电容组成。通过对三相逆变器实施直接功率控制，有效改善了电网输入电流波形，解决了小电容带来的电流畸变问题。
解读: 该技术探讨了在小直流母线电容条件下，通过控制算法优化电网侧电流质量的方法。对于阳光电源而言，该研究在提升逆变器功率密度、降低直流侧电容成本方面具有参考价值。虽然阳光电源的主流产品（如组串式逆变器、PowerTitan储能系统）多采用标准PFC或多级变换架构，但该控制策略可为户用逆变器或小型化储能变流...
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