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无短路与死区问题的改进型NPC逆变器
Improved NPC Inverters Without Short-Circuit and Dead-Time Issues
Ashraf Ali Khan · Usman Ali Khan · Furqan Ahmed · Honnyong Cha 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年1月
传统中点钳位（NPC）逆变器存在短路风险，通常需引入死区时间来规避，但这会导致输出电压降低及波形畸变。本文探讨了双Buck NPC（DB-NPC）和分立电感NPC（SI-NPC）等拓扑，旨在从电路结构层面解决短路问题，从而消除死区时间带来的负面影响，提升逆变器性能。
解读: 该研究直接针对NPC拓扑的核心痛点，对阳光电源的组串式及集中式光伏逆变器产品线具有重要参考价值。目前阳光电源的高功率密度逆变器广泛采用三电平技术，通过引入DB-NPC或SI-NPC等改进型拓扑，可在不牺牲输出质量的前提下消除死区时间，显著提升逆变器效率并降低谐波畸变。建议研发团队评估该拓扑在下一代高...
三电平有源NPC变换器损耗平衡的改进调制方案
Improved Modulation Scheme for Loss Balancing of Three-Level Active NPC Converters
Yi Deng · Jun Li · Kee Ho Shin · Tero Viitanen 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年4月
三电平中点钳位（NPC）变换器广泛应用于高功率中压领域，但其半导体器件间存在功率损耗不均衡问题，尤其在低基频运行工况下更为严重。本文提出了一种改进的调制方案，旨在解决该拓扑的损耗不平衡挑战，提升变换器的整体效率与热稳定性。
解读: 该研究直接关联阳光电源的核心产品线——大功率组串式及集中式光伏逆变器。三电平ANPC拓扑是提升逆变器效率与功率密度的关键技术，尤其在大型地面电站及工商业场景中，损耗平衡直接影响器件寿命与散热设计。通过优化调制策略解决损耗不均，可有效降低IGBT模块的热应力，提升高功率密度产品的可靠性。建议研发团队在...
NPC-DAB变换器的高性能边界控制：多轨迹自然开关面推导与实现
High-Performance Boundary Control for NPC-DAB Converters: Multitrajectory Natural Switching Surface Derivation and Implementation
Lanbo Dai · Huiqing Wen · Yong Yang · Peichao Xu 等11人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年8月
NPC-DAB变换器在中高压应用中备受关注。本文针对其稳态效率、直流偏置消除、动态响应、恒功率负载稳定性及中点电压平衡（MVB）等核心挑战，提出了一种高性能边界控制策略，通过推导多轨迹自然开关面，实现了变换器的高效与快速动态控制。
解读: 该技术对阳光电源的储能业务（如PowerTitan、PowerStack系列）具有重要价值。NPC-DAB拓扑是中高压储能变流器（PCS）的核心，该研究提出的边界控制策略能显著提升PCS在复杂电网环境下的动态响应速度和中点电压平衡能力，有助于优化储能系统的功率密度与转换效率。建议研发团队关注该多轨迹...
一种用于NPC DAB变换器的四电平调制策略，具有扩展的ZVS范围和降低的电压应力
A Four-Level Modulation Strategy for NPC DAB Converter With Extended ZVS Range and Reduced Voltage Stress
Armin Miremad · Suzan Eren · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年2月
多电平双有源桥（DAB）变换器利用低压额定功率开关降低导通电阻，提供更多控制自由度并提升效率。本文针对中点钳位（NPC）DAB变换器，提出了一种四电平调制策略，旨在解决传统调制下NPC-DAB拓扑的性能限制，实现更宽的零电压开关（ZVS）范围并降低电压应力。
解读: 该研究直接关联阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）及大功率DC-DC变换技术。NPC三电平拓扑在阳光电源的高压储能变流器（PCS）中广泛应用，以平衡开关损耗与电压应力。该文提出的四电平调制策略能有效扩展ZVS范围，有助于进一步提升PCS在宽电池电压范围下的转换效率，...
一种用于储能系统带隔直电容的新型NPC双有源桥变换器
A Novel NPC Dual-Active-Bridge Converter With Blocking Capacitor for Energy Storage System
Yang Xuan · Xu Yang · Wenjie Chen · Tao Liu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年11月
针对直流微电网中储能系统的应用，本文提出了一种带隔直电容的新型中点钳位（NPC）双有源桥（DAB）变换器。通过在传统NPC DAB变换器的原边回路中串联隔直电容，有效解决了直流偏置问题，优化了电压幅值特性，提升了变换器在储能系统中的运行效率与可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的PowerTitan和PowerStack等大功率储能变流器（PCS）产品线具有重要参考价值。NPC三电平拓扑是阳光电源高压储能产品的核心技术之一，引入隔直电容方案能有效解决高压直流侧的电压偏置问题，提升系统在复杂工况下的稳定性，降低磁性元件设计难度。建议研发团队评估该拓扑在兆瓦级...
一种具有损耗分布平衡和热应力降低功能的裂感式有源中点钳位逆变器调制策略
A Novel Modulation Strategy for Split-Inductor Active NPC Inverter With Loss Distribution Balancing and Thermal Stress Reduction
Xiaobiao Wang · Huafeng Xiao · Yinwei Ren · Ming Cheng · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年6月
中点钳位（NPC）逆变器具备低谐波、高效率和低电压应力等优点，广泛应用于风电及光伏发电系统。然而，由于功率损耗不平衡，NPC逆变器内部和外部功率开关之间存在固有的热不平衡问题。本文提出了一种裂感式有源中点钳位（SI-ANPC）逆变器及其新型调制策略，旨在平衡损耗分布并降低热应力。
解读: 该研究针对NPC及ANPC拓扑中常见的功率器件热不平衡问题，提出了有效的调制优化方案，对阳光电源的组串式及集中式光伏逆变器、大功率储能变流器（PCS）具有重要参考价值。通过优化损耗分布，该技术可显著提升功率模块的可靠性与寿命，降低散热设计难度，有助于提升PowerTitan等大功率储能系统的功率密度...
一种针对三电平中点钳位
3L-NPC）功率变换器的统一快速开路故障诊断方法
Yimin Zhang · Zhen Li · Haoyu Chen · Huimin Huang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
针对三电平中点钳位（3L-NPC）变换器，现有诊断方法难以有效区分IGBT与二极管故障。本文提出了一种统一的快速开路故障诊断技术，适用于该拓扑中的所有功率器件，旨在提升功率变换系统的故障穿越能力与运行可靠性。
解读: 3L-NPC拓扑是阳光电源大功率组串式逆变器（如SG系列）及集中式逆变器中的核心技术。该研究提出的快速故障诊断方法，能显著提升逆变器在极端工况下的故障定位精度，减少非计划停机时间，对提升产品可靠性至关重要。建议研发团队将其集成至iSolarCloud智能运维平台，通过实时监测与诊断算法优化，实现从“...
三相三电平改进型Z源中点钳位逆变器的拓扑与调制方案
Topology and Modulation Scheme for Three-Phase Three-Level Modified Z-Source Neutral-Point-Clamped Inverter
Anh-Vu Ho · Tae-Won Chun · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年11月
本文提出了一种三相三电平改进型Z源中点钳位（MZS-NPC）逆变器拓扑及其调制技术。该拓扑结合了改进型Z源阻抗网络与三电平NPC逆变器，其升压因子是现有三种典型阻抗网络组合拓扑的两倍，显著提升了电压增益能力。
解读: 该研究提出的高升压比三电平拓扑对阳光电源的组串式逆变器及集中式逆变器产品线具有重要参考价值。在光伏发电系统中，该拓扑能有效降低对前级DC-DC升压电路的依赖，提高系统整体效率并减小体积。特别是在高压直流输入场景下，三电平NPC结构能有效降低功率器件的电压应力，提升系统可靠性。建议研发团队关注该拓扑在...
一种采用分数频率半周期调制策略的新型五电平混合NPC-ANPC H桥单相逆变器
A Novel Five-Level Hybrid NPC-ANPC H-Bridge Single-Phase Inverter With Fractional Frequency Half-Cycle Modulation Strategy
Xinyuan Zhang · Zhijian Feng · Shuzhe Zhao · Zixiang Sun 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年1月
本文提出了一种新型五电平混合中点钳位（NPC）-有源NPC（ANPC）H桥单相逆变器，通过结合使用硅（Si）器件的NPC臂与碳化硅（SiC）器件的ANPC臂，有效控制SiC器件成本。提出分数频率半周期（FFHC）空间矢量脉宽调制（SVPWM）策略，使NPC臂开关器件工作于基频，ANPC臂器件仅在半个周期内高频开关，从而提升效率、功率密度与热稳定性。详细阐述了逆变器的工作原理，并建立损耗与热模型以分析器件损耗分布、温度分布及最大结温。实验样机验证了该拓扑在效率、功率密度和热性能方面的优势。
解读: 该混合NPC-ANPC五电平拓扑及FFHC调制策略对阳光电源多条产品线具有重要应用价值。在车载OBC充电机领域，通过Si/SiC混合方案可有效控制成本，同时ANPC臂半周期高频开关策略显著降低开关损耗，提升功率密度，契合车载轻量化需求。在ST储能变流器单相模块设计中，该拓扑的基频开关特性可降低NPC...
基于混合NPC-飞跨电容结构的SiC三电平双有源桥变换器无源电容电压平衡
Passive Capacitor Voltage Balancing of SiC-Based Three-Level Dual-Active-Bridge Converter Using Hybrid NPC-Flying Capacitor Structure
Hao Feng · Fei Teng · Oscar Andres Montes · M. A. Awal 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年4月
三电平双有源桥（DAB）变换器在需要高电压等级和双向功率流的中压固态变压器中起着关键作用。常规中点钳位（NPC）拓扑因非理想运行条件易导致电容电压不平衡。本文提出了一种结合NPC与飞跨电容的混合结构，通过无源方式实现电容电压平衡，提升了系统稳定性。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan系列）及中压光伏并网系统具有重要参考价值。随着储能系统向高压化、大功率化发展，三电平DAB拓扑在DC-DC变换环节的应用日益广泛。该混合结构通过无源方式解决电容电压不平衡问题，不仅能降低控制算法的复杂度，还能减少对复杂采样电路的依赖，从而提升系统的可...
三电平NPC逆变器驱动双三相电机系统中直流母线电流与电压纹波的分析与抑制
Analysis and Reduction of Current and Voltage Ripple in DC Link for Three-Level NPC Inverter-Fed Dual Three-Phase Motor Drives
Minrui Gu · Zheng Wang · Obrad Dordevic · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年4月
本文研究了三电平中点钳位（NPC-3L）逆变器驱动双三相永磁同步电机（PMSM）系统中的直流母线电流与电压纹波。文章详细分析了纹波产生的机理，并提出了一种两步法策略，旨在有效降低直流侧的纹波，从而优化系统性能。
解读: 该研究聚焦于三电平NPC拓扑在高性能电机驱动中的应用，与阳光电源的集中式光伏逆变器及大型储能变流器（如PowerTitan系列）所采用的多电平拓扑技术高度相关。直流侧纹波抑制直接影响电容寿命及系统可靠性，对于提升阳光电源大型储能PCS的功率密度和电能质量具有重要参考价值。建议研发团队关注该文提出的两...
基于故障假设策略的NPC整流器开路故障诊断方法
Open-Circuit Fault Diagnosis Method in NPC Rectifiers Using Fault-Assumed Strategy
Mingyun Chen · Yigang He · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年11月
本文提出了一种针对三电平中点钳位（NPC）整流器功率开关管的开路故障诊断新方法。该方法引入了基于开关状态的电压与基于故障假设的电压之间的偏差作为诊断判据，通过估计极点电压实现对故障开关的快速定位。
解读: 该技术对阳光电源的核心业务具有极高价值。阳光电源的集中式逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）广泛采用三电平NPC拓扑，功率器件的可靠性直接影响系统可用性。该故障诊断方法无需额外传感器，通过电压偏差分析即可实现快速定位，有助于提升iSolarCloud智能运维平台的故障预警与诊断精度，缩...
一种用于四电平中点钳位变换器的新型载波重叠PWM方法
A Novel Carrier-Overlapped PWM Method for Four-Level Neutral-Point Clamped Converters
Kui Wang · Zedong Zheng · Yongdong Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年1月
针对四电平中点钳位（NPC）变换器中直流侧电容电压平衡困难的问题，本文提出了一种新型载波重叠脉宽调制（PWM）方法。该方法通过满足伏秒平衡特性，有效解决了中点电位偏移问题，提升了多电平变换器在工业应用中的可行性。
解读: 该研究针对四电平NPC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大容量储能变流器（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。随着光伏与储能系统向更高电压等级和更高功率密度演进，多电平技术是降低开关损耗、提升电能质量的关键。该PWM调制策略可优化阳光电源现有大功率组串式及集中式逆变器的...
基于线电压坐标系的三电平NPC Z源逆变器新型SVPWM机制设计
Design of New SVPWM Mechanism for Three-Level NPC ZSI via Line-Voltage Coordinate System
Ji Zhang · Rong-Jong Wai · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年8月
本文提出了一种针对三电平中点钳位（NPC）Z源逆变器（ZSI）的新型空间矢量脉宽调制（SVPWM）机制。该方法通过线电压坐标系，有效解决了传统方法中运行区域划分复杂及查找表计算繁琐的问题，简化了控制逻辑，提升了系统运行效率。
解读: 该研究针对三电平NPC拓扑的优化控制，与阳光电源的核心产品线（如大功率组串式逆变器及集中式逆变器）高度相关。三电平技术是提升光伏逆变器效率和功率密度的关键，而Z源逆变器在升降压转换方面具有独特优势。该新型SVPWM机制通过简化计算逻辑，有助于降低控制器的运算负担，提升阳光电源iSolarCloud平...
一种应用于分布式发电接口三电平NPC逆变器的滞环电流控制PWM方案
A Hysteresis Current Controller PWM Scheme Applied to Three-Level NPC Inverter for Distributed Generation Interface
Ravi Varma Chavali · Anubrata Dey · Biswarup Das · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年1月
本文提出了一种针对现有空间矢量滞环电流控制器（SVHCC）的新型PWM技术。该方案应用于三电平中点钳位（NPC）逆变器，旨在实现并联有源电力滤波与光伏并网的双重功能，有效提升了分布式发电系统的电能质量与并网性能。
解读: 该技术对阳光电源的组串式及集中式光伏逆变器产品线具有重要参考价值。三电平NPC拓扑是阳光电源大功率逆变器的核心技术路径，通过优化滞环电流控制PWM方案，可进一步提升逆变器在复杂电网环境下的电流跟踪精度和动态响应速度。此外，文中提到的有源滤波功能与阳光电源iSolarCloud智能运维平台结合，可增强...
基于马尔可夫模型的中点钳位拓扑快速可靠性评估
Fast Reliability Assessment of Neutral-Point-Clamped Topologies Through Markov Models
Sergio Busquets-Monge · Roya Rafiezadeh · Salvador Alepuz · Alber Filba-Martinez 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年12月
本文提出了用于多电平中点钳位（NPC）变换器桥臂拓扑可靠性评估的详细马尔可夫模型，并纳入了其在开路故障下的固有容错能力。文中详细讨论了三电平及四电平有源NPC（ANPC）的马尔可夫模型，该方法可推广应用于其他拓扑的可靠性分析。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心产品线，特别是大型地面光伏电站使用的集中式逆变器及PowerTitan系列储能变流器（PCS）。随着多电平拓扑在高性能光伏和储能系统中的广泛应用，该可靠性评估方法能有效指导研发阶段的拓扑选型与容错设计。通过马尔可夫模型量化开路故障下的系统鲁棒性，有助于提升阳光电源产品的...
一种用于三电平中点钳位逆变器的共模电压抑制及输出谐波最小化PWM方法
A Reduced Common-Mode-Voltage Pulsewidth Modulation Method With Output Harmonic Distortion Minimization for Three-Level Neutral-Point-Clamped Inverters
Khoa Dang Pham · Nho Van Nguyen · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年7月
本文提出了一种载波基PWM策略，旨在降低三电平中点钳位（NPC）逆变器的共模电压（CMV），同时最小化输出谐波畸变。该方法首先针对三电平NPC逆变器设计，随后推广至包括NPC和级联逆变器在内的奇数n电平逆变器。
解读: 该技术对阳光电源的核心业务具有极高价值。三电平NPC拓扑是阳光电源大功率组串式逆变器（如SG系列）及集中式逆变器的主流方案。共模电压的抑制能有效降低漏电流，提升光伏系统在复杂环境下的安全性与电磁兼容性（EMC）表现。同时，该方法在优化谐波性能的同时兼顾CMV控制，有助于提升逆变器效率并减小输出滤波器...
一种基于滞环中点误差带不连续PWM方法的三电平NPC逆变器电容电压平衡策略
Simple Capacitor Voltage Balancing for Three-Level NPC Inverter Using Discontinuous PWM Method With Hysteresis Neutral-Point Error Band
Ibrahim Mohd Alsofyani · Kyo-Beum Lee · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年11月
三电平中点钳位（3L-NPC）逆变器广泛应用于中低功率领域，但直流侧电容电压不平衡问题会引起输出波形畸变。本文提出一种结合不连续脉宽调制（DPWM）与滞环中点电压误差带的控制方法，旨在有效平衡中点电压，提升输出电能质量。
解读: 该技术直接关联阳光电源的核心产品线——组串式及集中式光伏逆变器。3L-NPC拓扑是公司大功率光伏逆变器和储能变流器（PCS）的主流拓扑之一。中点电压平衡是提升系统效率和可靠性的关键，通过引入DPWM与滞环控制，可进一步降低开关损耗，优化散热设计，并改善在复杂电网环境下的输出谐波性能。建议研发团队评估...
三电平NPC多相逆变器中点电压的四自由度混合控制策略
Four-Degree-of-Freedom Hybrid Control Strategy for the Neutral-Point Voltage of Three-Level NPC Multiphase Inverter
Zhiqiang Dong · Chenchen Wang · Zhaoyang Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年6月
本文针对三电平中点钳位（NPC）多相逆变器，分析了中点电压控制的自由度，提出了一种四自由度混合控制策略。该方法通过优化零序电压分量及相关调制参数，有效解决了多相系统中的中点电位平衡问题，提升了系统容量与运行稳定性。
解读: 该研究针对三电平NPC拓扑的中点平衡控制，对阳光电源的集中式光伏逆变器及大功率储能变流器（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。随着光伏与储能系统向更高功率密度和多电平拓扑演进，中点电压波动直接影响功率器件的应力分布及系统可靠性。本文提出的四自由度控制策略可优化调制算法，降低输出谐波，提升大...
NPC逆变器驱动双三相交流电机的中点电压平衡策略
Neutral-Point Voltage-Balancing Strategies of NPC-Inverter Fed Dual Three-Phase AC Motors
Zhiqiang Dong · Chenchen Wang · Kai Cui · Qian Cheng 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年3月
本文阐述了三电平中点钳位（NPC）逆变器驱动双三相交流电机的中点电位振荡机理。针对双三相电机驱动系统，NPC逆变器可作为六相系统或两个独立三相系统进行控制。文章在此基础上扩展了传统的控制策略，以实现中点电压的有效平衡。
解读: 该研究聚焦于三电平NPC拓扑的中点平衡控制，这与阳光电源核心产品线（如集中式光伏逆变器、大型储能PCS）中广泛使用的三电平技术高度契合。虽然本文针对的是电机驱动领域，但其提出的中点电压平衡算法对提升大功率逆变器在复杂负载下的输出电能质量、降低直流侧电容电压波动具有重要的参考价值。建议研发团队关注该平...
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