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基于移相SPWM的单源五电平电流源逆变器调制方法
Phase-Shifting SPWM-Based Modulation for Single-Source Five-Level Current Source Inverter
Ling Xing · Qiang Wei · Yunwei Li · Yan-Fei Liu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年8月
摘要：近期有人提出了一种具有固有电流平衡特性且开关数量较少的单电源五电平电流源逆变器（CSI）。实现五电平输出并在低开关频率下具备优异谐波性能的该逆变器调制方案仍是一项挑战，目前尚未得到探索。相移正弦脉冲宽度调制（SPWM）是一种成熟的技术，能在低开关频率下实现优异的谐波性能。尽管有这些优点，但由于单电源五电平 CSI 的独特单电源拓扑结构，相移 SPWM 技术无法应用于该逆变器。在本研究中，明确了将相移 SPWM 应用于单电源五电平 CSI 所面临的挑战，并为单电源五电平 CSI 开发了一种基...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项单源五电平电流源逆变器（CSI）的相移SPWM调制技术具有重要的战略价值。该技术通过创新的调制方案实现了五电平输出，同时在低开关频率下保持优异的谐波性能，这直接契合我们在光伏逆变器和储能系统领域对高效率、低损耗的核心需求。 技术优势方面，单源拓扑结构减少了开关器件数量...
带同步整流的LLC DC-DC变换器电路参数的精确分析与设计
Accurate Analysis and Design of the Circuit Parameters of LLC DC–DC Converter With Synchronous Rectification
Xiang Zhou · Laili Wang · Yongmei Gan · Huan Luo 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年12月
在高负载电流的LLC DC-DC变换器中，同步整流（SR）常用于降低二次侧损耗。漏源电压检测法因其无损、低成本和小体积的优势被广泛应用。然而，随着负载电流增加，SR开关在关断阶段的电压振荡问题日益严重。本文针对该问题进行了深入分析，并提出了电路参数的优化设计方法，以提升变换器效率与可靠性。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心产品线，特别是户用光伏逆变器、组串式逆变器以及储能变流器（PCS）。LLC拓扑是实现高功率密度和高效率的关键，而同步整流（SR）的精确控制是提升整机效率的核心。针对高负载下的电压振荡问题进行优化，有助于提升阳光电源产品在满载工况下的热管理性能和可靠性，减少电磁干扰（EM...
具有无源均流能力的共电容多相LLC变换器
Common Capacitor Multiphase LLC Converter With Passive Current Sharing Ability
Hongliang Wang · Yang Chen · Yajie Qiu · Peng Fang 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年1月
在高功率应用中，并联运行可提升效率与可靠性。针对LLC变换器因元件容差导致增益敏感而难以并联的问题，本文提出了一种用于多相LLC变换器的共谐振电容新结构，无需额外控制电路即可实现优异的均流性能。
解读: 该技术对阳光电源的储能变流器（PCS）及大功率光伏逆变器产品线具有重要参考价值。在PowerTitan等大型储能系统中，多模块并联是提升功率密度的关键，但均流控制往往增加控制复杂度。该方案通过拓扑优化实现无源均流，不仅能降低控制算法的开发难度，还能减少传感器使用，从而提升系统可靠性并降低成本。建议研...
一种基于共用电感的多相LLC谐振变换器无源均流方法
A Passive Current Sharing Method With Common Inductor Multiphase LLC Resonant Converter
Hongliang Wang · Yang Chen · Yan-Fei Liu · Jahangir Afsharian 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年9月
本文提出了一种用于高功率多相LLC谐振变换器的共用电感均流新方法。通过将各相谐振电感并联连接至一个共用谐振电感，实现了自动均流。基于基波近似（FHA）对该方法的均流性能进行了评估。
解读: 该技术对阳光电源的高功率储能变流器（如PowerTitan系列）及大功率光伏逆变器具有重要参考价值。在大功率应用场景下，多相交错并联是提升功率密度和效率的主流方案，但均流问题一直是工程难点。该无源均流方法无需复杂的控制电路即可实现自动均流，有助于简化控制逻辑、降低系统成本并提高可靠性。建议研发团队评...
一种用于光伏应用的新型六开关五电平有源中点钳位逆变器
A New Six-Switch Five-Level Active Neutral Point Clamped Inverter for PV Applications
Hongliang Wang · Lei Kou · Yan-Fei Liu · Paresh C. Sen · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年9月
本文提出了一种新型六开关五电平有源中点钳位（6S-5L-ANPC）逆变器拓扑。相比传统五电平ANPC逆变器，该拓扑通过减少开关管数量，在实现多电平输出的同时，降低了系统复杂度和成本，适用于中压大功率光伏发电应用，提升了功率密度与转换效率。
解读: 该拓扑对阳光电源的集中式光伏逆变器产品线具有重要参考价值。通过减少开关器件数量实现五电平输出，能够直接提升大功率逆变器的功率密度并降低BOM成本，同时有助于优化散热设计。建议研发团队评估该拓扑在1500V系统中的损耗特性与控制复杂度，探索其在大型地面光伏电站中替代传统三电平或五电平方案的可行性，以进...
LLC谐振变换器的一种精确设计算法——第一部分
An Accurate Design Algorithm for LLC Resonant Converters—Part I
Zhiyuan Hu · Laili Wang · Hongliang Wang · Yan-Fei Liu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年8月
本文提出了一种优化LLC变换器设计的新方法。其核心在于一种精确算法，能够找出所有满足峰值增益要求的可行设计方案，使设计者能够便捷地评估多种方案并选出最优解，从而提升变换器的性能与效率。
解读: LLC谐振变换器是阳光电源储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及直流快充桩中DC-DC变换级的核心拓扑。该算法提供的精确设计方法，有助于研发团队在满足严苛的宽电压范围增益需求时，更高效地进行磁性元件选型与参数优化，从而提升整机功率密度和转换效率。建议将其应用于下一代高频化储能变流...
LLC谐振变换器精确设计算法——第二部分
An Accurate Design Algorithm for LLC Resonant Converters—Part II
Zhiyuan Hu · Laili Wang · Yajie Qiu · Yan-Fei Liu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年8月
本文提出了一种LLC变换器优化设计的新方法。其核心在于一种精确算法，能够找出所有满足峰值增益要求的可行设计方案，便于设计人员评估并筛选出最适合特定应用的最优解。第二部分重点讨论了相关设计考量及实施流程。
解读: LLC谐振变换器是阳光电源储能系统（如PowerStack、PowerTitan系列）及电动汽车充电桩中的核心DC-DC拓扑。该算法通过精确计算峰值增益，能有效提升变换器在宽电压范围下的效率与功率密度，对优化储能变流器（PCS）的软开关性能及降低损耗具有重要指导意义。建议研发团队将其集成至设计仿真工...
一种基于微库模块自重构控制的分布式架构以提高电池储能系统能效
A Distributed Architecture Based on Microbank Modules With Self-Reconfiguration Control to Improve the Energy Efficiency in the Battery Energy Storage System
Zhiliang Zhang · Yong-Yong Cai · Yue Zhang · Dong-Jie Gu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年1月
本文提出了一种用于直流微电网的基于微库模块（MBM）的分布式电池架构。该架构具有以下优势：1）解决了电压均衡问题，避免过充过放；2）高兼容性与可靠性；3）高能量利用效率；4）降低了电池管理系统（BMS）的体积与重量。
解读: 该分布式架构对阳光电源的PowerTitan和PowerStack系列储能系统具有重要的技术参考价值。通过微库模块（MBM）实现电池组的精细化管理和自重构，能够有效解决传统集中式架构中电池串联带来的不一致性问题，显著提升系统能量利用率并延长电池寿命。对于阳光电源而言，该技术可优化BMS的硬件架构，降...
LLC谐振变换器的Bang-Bang电荷控制
Bang-Bang Charge Control for LLC Resonant Converters
Zhiyuan Hu · Yan-Fei Liu · Paresh C. Sen · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年2月
本文提出了一种用于LLC谐振变换器的Bang-Bang电荷控制（BBCC）方法。该方法摒弃了传统的开关频率控制，转而利用串联谐振电容的电压水平来触发MOSFET的开关动作。该方法具有动态响应速度快、实现简单等优点。小信号分析表明，该控制策略可实现更高的环路带宽。
解读: LLC谐振变换器是阳光电源户用光伏逆变器及储能系统（如PowerStack、PowerTitan系列中的DC-DC环节）的核心拓扑。传统的频率控制在轻载或宽电压范围下存在效率瓶颈和动态响应迟滞。BBCC控制方法通过直接控制谐振电容电压，能显著提升变换器的瞬态响应能力，有助于优化储能系统在电网调频等快...
客座编辑部：通过器件与元件集成实现高功率密度电力变换器
Guest Editorial: High Power Density Power Converters Achieved by Device and Components Integration
Laili Wang · Alan Mantooth · Yan-Fei Liu · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2026年2月 · Vol.14
本文为IEEE JESTPE专题客座编辑部文章，聚焦高功率密度电力变换器的技术路径，强调通过功率半导体器件（如SiC/GaN）、无源元件、封装及热管理的深度集成来提升功率密度，涵盖多物理场协同设计、先进封装与系统级集成方法。
解读: 该文技术方向高度契合阳光电源ST系列PCS、PowerTitan储能系统的轻量化与高功率密度演进需求。SiC/GaN器件集成可降低PCS开关损耗，提升效率与功率密度；先进功率模块封装技术有助于组串式逆变器（如SG320HX）进一步缩小体积、增强散热能力。建议在下一代户用及工商业储能PCS中加速导入双...
基于移相SPWM的单源五电平电流源逆变器调制策略
Phase-Shifting SPWM-Based Modulation for Single-Source Five-Level Current Source Inverter
Ling Xing · Qiang Wei · Yunwei Li · Yan-Fei Liu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年8月
本文针对一种新型单源五电平电流源逆变器（CSI），提出了一种移相SPWM调制策略。该策略旨在解决如何在低开关频率下实现五电平输出并获得优异谐波性能的挑战，填补了该拓扑在调制技术研究方面的空白。
解读: 该研究涉及的多电平电流源逆变器（CSI）拓扑在提升输出电能质量和降低开关损耗方面具有潜力，与阳光电源的组串式及集中式光伏逆变器技术路线相关。多电平技术是实现高功率密度和高效率的关键，该调制策略有助于优化逆变器在并网过程中的谐波抑制能力，降低滤波器体积。建议研发团队关注该拓扑在大型地面电站逆变器中的应...
基于时域分析的单级AC-DC LLC变换器工频同步整流策略
A Line Cycle Synchronous Rectification Strategy Based on Time-Domain Analysis for Single- Stage AC–DC LLC Converters
Mojtaba Forouzesh · Yan-Fei Liu · Paresh C. Sen · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年4月
针对高输出电压（>200V）的单级AC-DC LLC变换器，由于传统同步整流（SR）驱动芯片难以适用，本文提出了一种基于时域分析的简单工频同步整流策略。该策略通过直接控制实现高效整流，有效降低了高功率密度变换器中的导通损耗，解决了高压应用场景下的同步整流难题。
解读: 该技术对阳光电源的户用光伏逆变器及小型储能变流器（PCS）具有重要参考价值。在追求高功率密度和高效率的单级变换架构中，同步整流是降低损耗的关键。该策略提出的无需专用驱动芯片的控制方案，有助于降低系统BOM成本，并提升在宽电压范围下的转换效率。建议研发团队评估该时域分析法在阳光电源户用储能一体机（如S...
一种用于电动汽车的高效率高功率密度车载低压DC-DC变换器
A High-Efficiency High-Power-Density On-Board Low-Voltage DC–DC Converter for Electric Vehicles Application
Xiang Zhou · Bo Sheng · Wenbo Liu · Yang Chen 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年11月
本文探讨了电动汽车车载低压DC-DC变换器（LDC），其连接高压电池与低压辅助系统。随着车载辅助设备的发展，LDC输出电流需求达到数百安培，导致高导通损耗及严峻的散热挑战。文章提出了一种高效率、高功率密度的LDC拓扑方案，旨在优化热管理并提升整体转换效率。
解读: 该技术对阳光电源的电动汽车充电桩及车载电源业务具有重要参考价值。随着电动汽车向高压平台演进，车载LDC对功率密度和散热性能的要求日益苛刻。阳光电源可借鉴文中提出的高效率拓扑及热管理优化方案，提升充电桩模块的集成度与可靠性。此外，该技术在双向DC-DC变换器设计上的思路，也可与阳光电源现有的储能PCS...
宽输入电压范围内具有精确电流平衡的交错式LCLC谐振变换器
Interleaved LCLC Resonant Converter With Precise Current Balancing Over a Wide Input Voltage Range
Mojtaba Forouzesh · Yan-Fei Liu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年9月
本文提出了一种在宽输入电压范围内具备精确电流平衡能力的交错式LCLC谐振变换器。针对谐振元件容差导致的并联相位间负载不均问题，利用LCLC谐振槽路陡峭的电压增益曲线特性，解决了传统均流方法失效的难题，有效提升了变换器的功率密度与可靠性。
解读: 该拓扑对阳光电源的储能PCS（如PowerTitan系列）及户用光伏逆变器中的DC-DC级具有重要参考价值。在储能系统中，宽电压范围输入是电池包设计的核心挑战，LCLC谐振变换器的高增益特性可有效提升变换效率并简化磁性元件设计。建议研发团队关注该拓扑在多模块并联场景下的均流控制策略，这有助于提升大功...
用于保持模式下具有最优电容利用率的LCLC变换器
LCLC Converter With Optimal Capacitor Utilization for Hold-Up Mode Operation
Yang Chen · Hongliang Wang · Zhiyuan Hu · Yan-Fei Liu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年3月
在数据中心和电信电源中，前端DC-DC级需在宽输入电压范围内工作，以在交流输入故障时提供保持时间。传统的LLC变换器因难以兼顾正常工作效率与高增益需求而不适用。本文提出一种LCLC变换器，通过优化电容利用率，在保持高效率的同时满足宽输入电压范围下的保持时间要求。
解读: 该研究针对宽输入电压范围下的高效率转换问题，对阳光电源的储能变流器（PCS）及户用光伏逆变器具有重要参考价值。在储能系统（如PowerTitan系列）中，电池电压随SOC变化较大，该拓扑有助于优化DC-DC级在宽电压范围下的效率，提升系统整体能效。建议研发团队关注该LCLC拓扑在提升功率密度和降低开...
一种基于电感内功率系统结构的集成功率模块
An Integrated Power Module Based on the Power-System-In-Inductor Structure
Laili Wang · Wenbo Liu · Doug Malcom · Yan-Fei Liu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年9月
本文提出了一种具有高功率密度和高效率的集成功率模块。通过设计一种多功能集成磁性元件，使其同时承担滤波电感和变换器封装的功能。结合有限元分析，验证了该电感的设计与优化方法，实现了更高的电感密度。
解读: 该技术通过磁集成与封装集成，显著提升了功率密度，这对阳光电源的组串式逆变器（如SG系列）和户用储能系统（如PowerStack）的轻量化与小型化具有重要参考价值。将滤波电感与封装结构融合，可有效降低寄生参数，提升系统效率并减少散热压力。建议研发团队关注该集成磁性元件的电磁兼容性（EMC）与热管理表现...
一种具有最大升压能力和最小开关频率的Z源逆变器改进PWM策略
An Improved PWM Strategy for Z-Source Inverter With Maximum Boost Capability and Minimum Switching Frequency
Yan Zhang · Jinjun Liu · Xinying Li · Xiaolong Ma 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年1月
Z源逆变器提供了一种具有升降压调节能力的单级直流-交流功率转换方案。为最大化电压增益并提升效率，本文提出了一种改进的脉宽调制（PWM）策略。通过调节单相桥臂的直通占空比，该策略有效调节了中间直流母线电压的平均值，从而优化了系统性能。
解读: Z源逆变器拓扑在光伏发电领域具有单级升压的独特优势，可简化系统架构并提高功率密度。对于阳光电源的组串式逆变器产品线，该改进型PWM策略通过降低开关频率和优化直通控制，有助于进一步提升逆变效率并降低损耗。建议研发团队评估该拓扑在特定高增益应用场景下的可行性，特别是在需要宽输入电压范围的工商业光伏项目中...
一种实现多相谐振变换器自动均流的无源阻抗匹配技术
A Passive-Impedance-Matching Technology to Achieve Automatic Current Sharing for a Multiphase Resonant Converter
Hongliang Wang · Yang Chen · Yan-Fei Liu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年12月
本文提出了一种无源阻抗匹配（PIM）技术，通过匹配各相输入阻抗，实现多相谐振变换器的自动均流。该方法利用各相串联电感（或电容）的并联连接，构建虚拟正/负电阻及可变串联电感（或电容），有效解决了多相系统中的电流不平衡问题。
解读: 该技术对阳光电源的储能变流器（PCS）及大功率光伏逆变器具有重要参考价值。在PowerTitan等大功率储能系统中，多模块并联是提升功率密度的关键，而模块间的均流往往依赖复杂的控制算法。该无源均流技术通过硬件拓扑优化实现自动均流，可降低控制系统的计算负担，提升系统在瞬态响应下的稳定性。建议研发团队评...
通过消除右半平面零点提升二极管-电容型高升压DC-DC变换器的动态性能
Dynamic Performance Improvement of Diode–capacitor-Based High Step-up DC–DC Converter Through Right-Half-Plane Zero Elimination
Yan Zhang · Jinjun Liu · Zhuo Dong · Hongliang Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年8月
本文针对光伏和燃料电池发电中常用的二极管-电容型高升压DC-DC变换器，分析了其因右半平面（RHP）零点导致的非线性及非最小相位特性。研究提出了一种消除RHP零点的方法，旨在改善变换器在高电压增益应用下的瞬态响应和控制稳定性。
解读: 该研究针对高升压DC-DC变换器的动态控制优化，对阳光电源的组串式光伏逆变器（尤其是针对高压组件的优化器或前级升压电路）具有重要参考价值。通过消除RHP零点，可以显著提升变换器的动态响应速度和系统稳定性，有助于减小输出电压纹波，提升光伏发电效率。建议研发团队在开发下一代高功率密度组串式逆变器时，引入...
一种七开关五电平有源中点钳位变换器及其最优调制策略
A Seven-Switch Five-Level Active-Neutral-Point-Clamped Converter and Its Optimal Modulation Strategy
Hongliang Wang · Lei Kou · Yan-Fei Liu · Paresh C. Sen · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年7月
多电平逆变器是中高功率应用的首选方案之一。五电平有源中点钳位（5L-ANPC）逆变器作为一种流行的混合多电平拓扑，结合了飞跨电容型和中点钳位型逆变器的优势。本文提出了一种七开关五电平ANPC拓扑及其最优调制策略，旨在优化功率器件损耗与输出性能。
解读: 该拓扑通过减少开关数量实现五电平输出，在提升功率密度和降低谐波方面具有显著优势，非常契合阳光电源集中式及大功率组串式逆变器的技术演进方向。对于阳光电源而言，该研究有助于优化中高压大功率光伏逆变器的损耗分布，提升整机效率。建议研发团队评估该七开关拓扑在兆瓦级光伏电站场景下的可靠性与热管理表现，并将其作...
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