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基于分立器件的高温栅极驱动与保护电路开发
Development of a High-Temperature Gate Drive and Protection Circuit Using Discrete Components
Feng Qi · Longya Xu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年4月
本文提出了一种完全由商用高温分立元件构建的碳化硅（SiC）功率MOSFET高温栅极驱动及保护电路。通过与基于绝缘体上硅（SOI）集成电路的商用电路进行对比，评估了成本优势。同时，通过高温功率测试验证了该电路的性能。
解读: 随着阳光电源在组串式光伏逆变器及PowerTitan系列储能系统中对功率密度和效率要求的不断提升，SiC器件的应用已成为核心趋势。该研究提出的高温驱动电路方案，对于解决高功率密度设计中功率模块局部过热导致的驱动失效问题具有重要参考价值。建议研发团队关注该分立器件方案在极端工况下的鲁棒性，探索其在提升...
基于改进共模电压注入的四电平混合钳位变换器电容电压波动最小化
Capacitor Voltage Fluctuation Minimization for Four-Level Hybrid Clamped Converter Using Improved Common-Mode Voltage Injection
Jianyu Pan · Yong Yang · Haiwei Cai · Longya Xu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年7月
针对四电平混合钳位变换器（4L-HCC）在低频运行下直流侧电容电压波动大的问题，本文建立了电压波动机制的数学模型，并提出了一种改进的共模电压注入控制算法，有效抑制了电容电压波动，提升了变换器在低频工况下的运行性能。
解读: 该研究针对多电平拓扑在低频运行下的电容电压平衡问题，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，多电平技术（如三电平、四电平）是提升效率的关键。该改进的共模电压注入算法可优化阳光电源现有逆变器的控制策略，特别是在处理弱电网或低频波动...
一种用于三相四电平混合钳位变换器的优化模型预测控制
An Optimized Model Predictive Control for Three-Phase Four-Level Hybrid-Clamped Converters
Yong Yang · Jianyu Pan · Huiqing Wen · Risha Na 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年6月
本文提出了一种针对四电平混合钳位变换器的优化模型预测控制（MPC）方法。通过将候选开关状态从512个精简至64个，在大幅降低计算负担的同时，实现了高质量的输出电流调节及电容电压平衡。
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。随着光伏系统电压等级的提升，四电平拓扑能有效降低开关损耗并提升电能质量。该优化MPC算法通过减少计算量，使得在现有DSP/FPGA硬件平台上实现更复杂的控制策略成为可能，有助于提升阳光电源在大型地面...
四电平混合钳位变换器的电容电压平衡与稳定控制
Capacitor Voltage Balancing and Stabilization for 4-Level Hybrid-Clamped Converter Using Selected Switching States
Jianyu Pan · Risha Na · Yong Yang · Haiwei Cai 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年12月
针对四电平混合钳位变换器（4L-HCC）在低频运行下直流侧及飞跨电容电压波动大的问题，本文利用其开关状态冗余特性，提出了一种新型电容电压平衡与稳定控制方法，有效抑制了电容电压波动。
解读: 该研究针对多电平拓扑的电容电压平衡问题，对阳光电源的高功率密度逆变器及储能变流器（PCS）具有重要参考价值。随着光伏和储能系统向更高电压等级和更高效率演进，4L-HCC等先进拓扑能有效降低开关损耗并提升输出波形质量。建议研发团队关注该平衡算法在PowerTitan等大功率储能变流器中的应用潜力，通过...
基于SiC器件的模块化多电平变换器中降低dv/dt的简单开关策略
Simple Switching Strategies for dv/dt Reduction in SiC-Device-Based Modular Multilevel Converters
Xiao Li · Rui Liu · Ziwei Ke · Jianyu Pan 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年2月
本文提出两种简单的策略，通过协调子模块的开关瞬态来降低模块化多电平变换器（MMC）的输出dv/dt。第一种方法是在常规策略中应同时切换的两个子模块之间增加延迟时间；第二种方法通过优化开关序列，有效抑制了高频开关带来的电压应力。
解读: 该技术对于阳光电源的组串式逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。随着SiC器件在高性能功率模块中的普及，高dv/dt带来的电磁干扰（EMI）和绝缘应力问题日益突出。本文提出的开关协调策略无需额外硬件成本，即可优化输出波形质量，有助于提升阳光电源逆变器及PCS产品的功率密...
变速驱动器模块化多电平变换器电容电压纹波估计与最优选型
Capacitor Voltage Ripple Estimation and Optimal Sizing of Modular Multi-Level Converters for Variable-Speed Drives
Ziwei Ke · Jianyu Pan · Muneer Al Sabbagh · Risha Na 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年11月
本文研究了用于中高压电机变速驱动的模块化多电平变换器（MMC）子模块电容选型问题。针对低频运行（<30Hz）时电容电流纹波大导致电容体积过大的挑战，提出了电容电压纹波估计方法及最优选型策略，以优化系统设计并提升功率密度。
解读: MMC拓扑在阳光电源的高压大功率风电变流器及大型储能系统（如PowerTitan系列）中具有潜在应用价值。该研究提出的电容电压纹波分析与选型优化方法，有助于提升大功率变流器在低频工况下的运行稳定性，并进一步优化子模块的体积与成本。建议研发团队关注该方法在提升高压变流器功率密度及降低电容损耗方面的应用...
面向中压电机驱动的7-kV 1-MVA碳化硅模块化多电平变换器原型
7-kV 1-MVA SiC-Based Modular Multilevel Converter Prototype for Medium-Voltage Electric Machine Drives
Jianyu Pan · Ziwei Ke · Muneer Al Sabbagh · He Li 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年10月
本文介绍了一款基于1.7-kV碳化硅（SiC）MOSFET的7-kV直流母线、1-MVA、0-1000 Hz模块化多电平变换器（MMC）原型，旨在满足高速中压变频驱动需求。文章详细阐述了子模块、桥臂电感及系统集成的设计方案。
解读: 该研究采用的SiC模块化多电平拓扑（MMC）在高压大功率变流领域具有显著优势。对于阳光电源而言，该技术路线可为公司未来的中压大功率储能变流器（PCS）或大型工业驱动产品提供技术储备。SiC器件的应用能有效提升系统功率密度并降低开关损耗，有助于优化PowerTitan系列等大型储能系统的散热设计与体积...