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欢迎阅读IEEE Transactions on Power Electronics 2026年issue1推送（第8期/共15期）。本期推送共包含10篇研究论文，内容聚焦于电力电子与电机驱动领域的多个前沿方向，主要包括：PMSM无传感器控制、初始位置检测、IPMSM全转矩启动、磁饱和利用与电感回归、高频注入与空间等效阻抗建模、混合MVDC断路器可靠性、电池系统在线EIS提取、高HVCR直流变压器设计、逆变器谐波抑制策略与SiC器件封装优化等方向。这些研究从算法创新、器件建模、拓扑与磁集成、到系统实验验证，旨在为工业应用中的性能提升与可靠性强化提供可行方案与工程参考。
本期目录
📖 第1篇：基于串联超前校正线性扩张状态观测器的永磁同步电机无传感器控制
📖 第2篇：基于饱和嵌入电感回归的内置式永磁同步电机无传感器全转矩启动
📖 第3篇：基于空间等效阻抗模型的高频注入永磁同步电机初始位置检测
📖 第4篇：抑制混合中压直流断路器中非对称IGCT器件的二极管诱导反向电压应力
📖 第5篇：基于开关瞬态信号的可重构锂离子电池系统同步阻抗谱提取技术
📖 第6篇：面向数据中心应用的开关电容LLC混合48V-1V直流变压器拓扑与磁集成设计
📖 第7篇：基于功率传输平衡视角的双馈风电机组暂态同步稳定性分析与提升
📖 第8篇：基于矢量切换SVPWM与扩频调制的三电平逆变器PWM谐波抑制策略
📖 第9篇：SiC MOSFET多芯片扇出面板级封装翘曲优化的热-机械建模与验证
📖 第10篇：iMOV——面向逆变器主导系统的主动浪涌保护装置
📖 第1篇
📌 基于串联超前校正线性扩张状态观测器的永磁同步电机无传感器控制
Sensorless Control of PMSM Using Series Leading Corrected Linear Extended State Observer
作者：Shaojie Zhang，Zhifei Wu
本文针对工业用永磁同步电机（PMSM）在无传感器磁场定向控制中因反电动势估计带来的相位滞后问题进行研究，应用场景为中小功率驱动与伺服系统，目标为提升转子位置估计精度与系统鲁棒性。整体框架是在传统的线性扩张状态观测器（LESO）基础上引入串联校正网络，构成观测器—控制器闭环的信息流：电流测量→LESO估计BEMF→串联超前校正→位置信号供给磁场定向控制器。关键方法：SLC-LESO，主要创新：串联超前校正网络、带宽匹配策略。
实现细节上，作者对LESO的离散化实现与校正网络的传递函数进行了联合参数整定，并提出了一套考虑离散时间稳定性的整定流程。观测器在数字控制器中运行时对噪声与相位响应做出权衡，通过调整LESO带宽与校正网络的带宽匹配与滤波系数来避免高频噪声放大。关键实现要点包括：离散时间稳定性条件与观测器采样率的选择，部署时需在有限计算资源下保证更新率与滤波延迟。
在400W实验平台上，与传统LESO及ROQR-LESO对比，实验涵盖150–1300 rad/s工作区间并加入动态负载扰动。结果显示稳态转子位置估计误差被限制在≤6.5°内，整体观测性能提升约5%，在速度突变与负载扰动下瞬态恢复时间与抑制误差均优于基线。工程结论为：通过相位滞后补偿能在不显著增加噪声敏感性的前提下提升无传感器驱动精度与鲁棒性，适用范围为中低功率PMSM驱动系统。
🔗 https://ieeexplore.ieee.org/stampPDF/getPDF.jsp?tp=&arnumber=11131510
📖 第2篇
📌 基于饱和嵌入电感回归的内置式永磁同步电机无传感器全转矩启动
Sensorless Full-Torque Startup of IPMSMs via Saturation-Embedded Inductance Regression
作者：Yuhan Chen，Zhuang Xu，Jing Li，Dunant Halim
本文聚焦于内置式永磁同步电机（IPMSM）在零速或极低速下实现全转矩无传感器启动的难题，应用背景为电动汽车牵引与高性能伺服驱动，目标是消除传统高频注入方法在重载下需降额启动的限制。整体技术路线是将磁饱和特性嵌入到电压脉动模型中，构建物理引导的回归辨识框架：注入脉动电压→测量电流响应→饱和电感回归估计→转子位置辨识。关键方法：饱和嵌入电感回归，主要创新：饱和即特征、物理引导回归模型。
实现细节包括对脉动电压模型中饱和非线性的参数化表示，并设计非线性观测器以实时估计电感回归关系。作者在观测器设计中处理了模型不确定性与噪声，通过在线最小二乘回归与加权滤波实现参数辨识；关键实现要点为非线性观测器收敛性与实时回归约束，部署时需保证采样频率和注入程度在安全范围内以避免退磁风险。
实验在满载从0到1500 rpm的启动工况下验证，结果表明该方法实现了100%额定转矩的无传感器启动。在0–100 rpm阶段转子位置估计误差控制在约±0.08 弧度内，系统在动态和稳态下均展现出良好鲁棒性。该研究结论：通过将饱和非线性转化为辨识特征，可在零速实现高精度位置估计，从而消除传统方法的转矩降额限制，适用于电动汽车与精密伺服应用场景，具有较高的工程转化潜力。
🔗 https://ieeexplore.ieee.org/stampPDF/getPDF.jsp?tp=&arnumber=11131663
📖 第3篇
📌 基于空间等效阻抗模型的高频注入永磁同步电机初始位置检测
Spatial Equivalent Impedance Model Based Initial Position Detection for PMSM With High-Frequency Injection
作者：Qiyao Li，Qiwei Wang，Gaolin Wang，Fengxiang Wang，Guoqiang Zhang，Dianguo Xu
本文面向PMSM的初始位置检测难题，尤其针对低凸极比电机与明显齿槽谐波情况下高频注入方法鲁棒性不足的问题，提出以空间等效阻抗模型（SEIM）为基础的检测框架。技术路线包括构建含空间等效阻抗的准正弦模型以表征注入响应、基于相位提取的估计流程，以及结合自适应注入幅值策略以提高普适性。关键方法：SEIM建模，主要创新：准正弦整体建模、VFF-SDFT相位提取。
实现上，作者引入了可变遗忘因子滑动离散傅里叶变换（VFF-SDFT）以稳定提取基波相位，并提出基于分步高频注入（SSHI）的自适应幅值选择策略，用以根据凸极比自动调节注入强度，避免了过大注入导致的退磁或噪声问题。关键实现要点包括注入频率/幅值调度与相位估计的鲁棒性保障。
实验在2.2 kW IPMSM与7.5 kW SPMSM平台上进行，指标包含初始位置估计误差与注入电流幅值。结果显示在低凸极比电机上依然保持高精度，且通过峰值累积法同时完成磁极极性判断，省去了双脉冲注入流程。关键数据包括：注入电流幅值显著降低（工程量级下降，实验对比显著），估计稳定性与抗齿槽谐波能力显著提升。结论：该方法兼顾精度与安全性，适用于齿槽效应明显的PMSM初始位置检测场景。
🔗 https://ieeexplore.ieee.org/stampPDF/getPDF.jsp?tp=&arnumber=11124308
📖 第4篇
📌 抑制混合中压直流断路器中非对称IGCT器件的二极管诱导反向电压应力
Suppression of Diode-Induced Reverse Voltage Stress for the Asymmetric IGCT Device in the Hybrid MVDC Circuit Breaker
作者：Jiayu Fan，Yu Xiao，Xinming Shao，Zhonghao Dongye，Yifei Wu，Yi Wu，Wei Xu，Dongsheng Yang
本文研究混合中压直流（MVDC）断路器中非对称IGCT器件在续流二极管导通期间遭受的反向电压应力问题，目标是提出抑制策略以提升断路器与IGCT的可靠性与寿命。研究方法为建立包含门极单元（GU）保护、续流二极管（FWD）支路寄生电感Lpar以及GU动态特性的等效电路模型，并基于该模型分析反向电压的产生机理与关键影响因子。关键方法：IGCT电路等效建模，主要创新：GU保护行为建模、Lpar敏感性分析。
在实现与分析方面，作者将FWD支路寄生电感作为主要可优化对象，通过仿真与等效实验平台验证了Lpar对反向电压峰值的显著影响，并评估了GU内置过流保护在该场景下的负效应。关键实现要点包括寄生电感优化与GU保护逻辑调整，提出在混合断路器中建议禁用GU内置过流保护以避免触发反向应力放大。
仿真与实验结果表明：当Lpar由86 nH优化至29 nH时，反向电压峰值从约-42.6 V下降到约-25.8 V；禁用GU过流保护可进一步降低约37%的电压应力。结论：优先优化FWD支路布局以最小化寄生电感，并在应用场景中针对性调整GU保护逻辑，可显著提升混合MVDC断路器中非对称IGCT器件的抗反向应力能力，适用于新能源并网与电动航空推进等高可靠性场景。
🔗 https://ieeexplore.ieee.org/stampPDF/getPDF.jsp?tp=&arnumber=11127125
📖 第5篇
📌 基于开关瞬态信号的可重构锂离子电池系统同步阻抗谱提取技术
Synchronous Impedance Spectroscopy Extraction From Reconfigurable Lithium-Ion Battery System via Switching Transient Signal
作者：Jichang Peng，Wen Xie，Jinhao Meng，Haitao Liu
本文解决大规模储能中可重构电池系统（RBS）对电池单体电化学状态在线感知困难的问题，提出利用RBS本身在重构操作时产生的开关瞬态信号作为被动激励提取电化学阻抗谱（EIS）的方法。研究框架：RBS重构触发瞬态→采集电压/电流瞬态→能量聚焦S变换（EFST）分析→同步提取电池级EIS特征并输入均衡/重构决策。关键方法：EFST瞬态频谱提取，主要创新：非侵入在线EIS、开关瞬态利用。
实现细节包含对瞬态信号的时频分析窗宽优化、基于瞬态能量谱的高斯窗参数自适应调整，以及在低信噪比下的谐波分量增强。作者设计的关键实现要点为高斯窗宽自适应与EFST能量聚焦算法，并在3×3的RBS平台中实现在线无侵入测量，部署时对采样与重构调度做出工程折中以保证系统供电不中断。
实验覆盖-20°C至35°C与多SOC工况，结果显示EFST在阻抗实部与虚部测量上将均方根误差分别降低约13.3%与41.7%，总体误差多在10%以内。结论：该被动在线EIS方法可在不增加硬件的前提下为RBS提供高频阻抗信息，助力更精细的均衡与故障诊断策略，具备较好的工程可行性与推广价值。
🔗 https://ieeexplore.ieee.org/stampPDF/getPDF.jsp?tp=&arnumber=11130392
📖 第6篇
📌 面向数据中心应用的开关电容LLC混合48V-1V直流变压器拓扑与磁集成设计
Topology and Magnetics Integrated Design for Switched-Capacitor LLC Hybrid 48 V–1 V DCX in Data Center Applications
作者：Jiawei Liang，Liang Wang，Chenxi Li，Junrui Liang，Minfan Fu，Haoyu Wang
针对数据中心从48V到负载点1V的高压转换比与大电流（>100A）挑战，本文提出一种共享谐振槽的开关电容LLC混合直流变压器（SRT-SCLLC）拓扑，以实现高效率与高功率密度的DCX设计。整体方案将开关电容单元与变压器谐振槽电感耦合，实现磁元件的紧密集成，信息流包括输入电压、共享谐振行为与次级同步整流管理。关键方法：SRT-SCLLC拓扑，主要创新：共享谐振槽、双漏感变压器模型。
实现方面，作者提出基于双漏感的变压器等效模型，并设计异质集成的矩阵变压器（平面磁芯+分数匝PCB绕组）以承载150A输出。关键实现要点包括矩阵变压器PCB绕组布局与同步整流集成，通过三维有限元优化磁路与热损耗，兼顾占板面积与损耗平衡。
作者制作了1 MHz、48V→1V/150A的原理样机，实验结果表明在30A输出时达到峰值效率约93.8%，满载效率约85.7%，并验证了初级侧开关的ZVS实现。结论：SRT-SCLLC与集成磁设计为数据中心PoL供电提供了一条可行路径，在功率密度与效率间取得了良好折中，适合高密度计算负载场景的工程化推广。
🔗 https://ieeexplore.ieee.org/stampPDF/getPDF.jsp?tp=&arnumber=11150547
📖 第7篇
📌 基于功率传输平衡视角的双馈风电机组暂态同步稳定性分析与提升
Transient Synchronization Stability Analysis and Enhancement of DFIG-Based Wind Turbines From Perspective of Power Transmission Balance
作者：Donghai Zhu，Chencan Zheng，Yihang Yang，Jiabing Hu，Xudong Zou，Yong Kang
本文从物理本质出发，分析双馈感应发电机（DFIG）风电机组在电网故障（如低电压穿越）期间同步稳定性失稳的根源，提出基于功率传输平衡的控制增强策略。研究框架包括平衡点存在性分析、有功功率传输容量的极限判据，以及在故障期基于电力传输平衡直接计算电流参考的控制器设计。关键方法：功率传输平衡控制，主要创新：无PI代数参考生成、参数独立性。
实现上，作者通过代数运算直接生成转子有功电流参考以使机组输出有功功率补偿线路损耗，进而使输往电网的有功功率为零，从而有利于平衡点存在。关键实现要点為代数参考生成與对电网参数的独立性，该方案避免了额外PI控制器的调参负担，便于工程实施。
硬件在环与理论分析显示，在严重电压跌落与频率偏差情况下，所提方法相比传统最大/零有功注入策略在稳定裕度上显著优越，能有效维持同步稳定性并降低失步风险。结论：基于功率传输平衡的控制为DFIG机组在深度故障工况下提供了一种简单、可靠且易于工程化的同步稳定增强策略，适用于高渗透新能源电网的暂态安全保障。
🔗 https://ieeexplore.ieee.org/stampPDF/getPDF.jsp?tp=&arnumber=11098864
📖 第8篇
📌 基于矢量切换SVPWM与扩频调制的三电平电压源逆变器PWM频率谐波抑制策略
Vector Switching SVPWM Strategy With Spread Spectrum Modulation for PWM Frequency Harmonic Suppression in Three-Level Voltage Source Inverters
作者：Huidong Huang，Wentao Zhang，Yongxiang Xu，Liang Zhuo，Jibin Zou
本文针对三电平电压源逆变器在低开关频率与小电机电感条件下的高频PWM谐波问题，提出一种矢量切换SVPWM（VSSVPWM）策略并结合扩频调制以实现载波频率谐波抑制。研究框架包括单周期内有效矢量作用顺序优化、等效载波频率提升及频谱能量展开两条路径的联合设计。关键方法：VSSVPWM，主要创新：载波等效频率倍增、扩频融合策略。
实现细节包括在单周期内调整特定有效电压矢量的顺序以将等效载波频率提高至原来的两倍，并在此基础上提出随机或周期扩频载波频率调制以将谐波能量分散。关键实现要点為矢量作用序列优化與扩频频率调度，实验部署采用RT-BOX控制器验证算法可实时运行。
在80V直流母线、4 kHz载波（平均）及50Hz基波条件下的实验结果显示：单独VSSVPWM对奇次谐波抑制明显（载波及其三次谐波分别降低约24.08 dBV与26.41 dBV）；结合扩频后，在调制比0.5情形下，前四次载波谐波幅值分别降低约15.06 dBV、9.15 dBV、22.97 dBV和10.96 dBV。结论：该复合策略在抑制电磁噪声、振动及转矩脉动方面具有显著工程效益，适用于对电磁兼容要求较高的驱动系统。
🔗 https://ieeexplore.ieee.org/stampPDF/getPDF.jsp?tp=&arnumber=11147144
📖 第9篇
📌 基于热-机械有限差分数值建模与原位数字图像相关验证的SiC MOSFET多芯片扇出面板级封装翘曲优化
Warpage Optimization for SiC MOSFET Multichip Fan-Out Panel-Level Packaging With Thermal–Mechanical Finite-Difference Numerical Modeling and In Situ Digital Image Correlation Validation
作者：Wenyu Li，Wei Chen，Jing Jiang，Wenbo Wang，Yuhan Gao，Fulong Zhu，Xuejun Fan，Guoqi Zhang，Jiajie Fan
本文面向SiC MOSFET多芯片扇出面板级封装（FOPLP）在高功率密度应用中的热机械翘曲问题，提出一种基于热传导与弹性理论相结合的三维热-机械有限差分模型，并以原位数字图像相关（DIC）方法对模型预测进行验证。研究内容包括热耦合、翘曲形成机理分析，及基于布局优化的热解耦设计以降低翘曲。关键方法：热-机械有限差分建模，主要创新：解析+差分混合求解、原位DIC验证。
实现层面，作者将傅里叶温度传导解析解与热弹性有限差分结果耦合，显著提高计算效率（约为有限元的十倍速率、内存仅为五分之一），并据此设计热解耦布局以减弱芯片间热耦合。关键实现要点为混合求解速配與热解耦布局，实际样品制备并通过DIC实现原位翘曲监测与模型对比。
实验结果显示：在相同温升下，优化布局所需电流增加约9%（热耦合减弱），在60°C时翘曲降低约13.5%，在100°C时降低约14.7%，模型预测误差在温度与变形上分别小于2.5%和2.3%。结论：该高效数值工具与热解耦布局为FOPLP封装的翘曲优化与高可靠封装设计提供了明确工程路径。
🔗 https://ieeexplore.ieee.org/stampPDF/getPDF.jsp?tp=&arnumber=11162592
📖 第10篇
📌 iMOV——面向逆变器主导系统的主动浪涌保护装置
iMOV—An Active Surge Protection Device for Inverter-Dominated Systems
作者：Kartavya Agarwal，Pranjal M. Gajare，Joseph Benzaquen，Deepak Divan
随着逆变器主导资源（IBR）在电网中的比例提升，传统MOV对逆变器的被动保护能力不足，本文提出了一种结合可控半导体器件與MOV的智能MOV（iMOV）主动浪涌保护装置，目标是实现对高能量过电压瞬变（如雷击）更紧密的电压钳位以保护下游功率电子。总体方案为两个串联MOV配合可控SiC开关与模拟浪涌检测电路（ASDC），信息流包含瞬态检测→半导体触发→MOV协同钳位。关键方法：iMOV协同钳位，主要创新：双MOV串联设定、ASDC快速检测。
实现细节方面，iMOV通过MOV2设定目标钳位电压、MOV1维持稳态额定，并利用可控半导体器件分担瞬态能量，使半导体器件本身不承受浪涌电流应力。关键实现要点為可控器件触发时序與ASDC检测阈值的工程设定，ASDC可在约1 μs内触发响应，无需高带宽电压传感器。
硬件原型在模拟雷击（1.2/50–8/20 μs）条件下测试：在2 kV浪涌与350 A峰值电流情况下，iMOV将过电压钳位至约1.32 p.u.，相比传统MOV的2.56 p.u.钳位，电压应力下降约50%，这意味着下游功率器件可选用更低额定电压器件以提升功率密度。结论：iMOV为IBR丰富的电网提供一种主动、去中心化且成本效益高的浪涌保护方案，具备良好工程推广价值。
🔗 https://ieeexplore.ieee.org/stampPDF/getPDF.jsp?tp=&arnumber=11124405
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