YXPHM 系列采用基于模型设计的理念，融合了研旭在光伏并网逆变器、风机变流器等成熟产品中的技术积累，以及多年在模块化组件与开放式平台方面的研发经验。该系列对拓扑结构、驱动电路、传感器电路及信号处理电路进行了进一步集成，同时提供实际控制器接口、快速原型控制器以及实际控制器模块，为用户打造更具性价比的模块化产品。
固态变压器（Solid State Transformer, SST），又称电力电子变压器（Power Electronic Transformer, PET），是一种基于高频电力电子变换技术的新型电能变换装置。与传统工频变压器相比，SST不仅具备电压等级变换、电气隔离等基本功能，还能实现电能质量控制、功率双向流动、无功补偿、谐波抑制以及可再生能源与储能系统的灵活接入。
固态变压器（SST）常采用 ISOP 拓扑结构，SSTu 模块作为SST的最小组成单元，由 1 个 CHB 单元（AC-DC 整流级）和 1 个 DAB 单元（隔离型 DC-DC 变换级）级联组成。两者通过直流母线连接，实现“交流—直流—高频交流—隔离直流”的电能变换。
ISOP（输入串联输出并联）是一种模块化功率变换拓扑，通过将多个功率模块的输入端串联、输出端并联，实现高压输入与大功率输出的高效电能转换。该拓扑有效突破了单个功率器件的耐压与电流容量限制，广泛应用于中高压、大功率电力电子系统。凭借耐压扩展与功率扩容的双重优势，ISOP 已成为该类系统的理想拓扑选择。随着碳化硅（SiC）器件与数字控制技术的发展，ISOP 系统将在智能电网、新能源并网、轨道交通等领域发挥更大作用，推动电力电子技术向更高电压、更大功率、更高效率的方向持续演进。
图1为YXPHM-SSTu的主电路拓扑示意图：
图1 YXPHM-SST主电路拓扑示意
上图所示的主电路拓扑包含输入级 AC-DC 整流器与中间级隔离型 DC-DC 变流器，实现直接直流输出。功率开关器件选用 SiC 模块。其主要参数见表 1 。
表1 YXPHM-SSTu05b-S主要参数表
YXPHM-SSTu05b-S（SiC） |
序号 | 参数 | 参数值 |
1 | 额定功率 | 5kW |
2 | 额定输入电压 | 220Vac |
3 | 额定输入电流 | 22.7A |
4 | 额定输出电压 | 400V（可定制），最大600V（注1） |
5 | 额定输出电流 | 12.5A（可定制），最大25A（注1） |
6 | 变压器变比 | 1：1（可定制） |
7 | 响应时间 | ＜100ms |
8 | 开关频率 | ≤100kHz |
9 | 效率 | ≤96% |
10 | 死区 | 200ns |
11 | 工作环境温度 | -5℃至45℃ |
12 | 电流传感器范围 | ≤25A |
13 | 冷却方式 | 强制风冷 |
主控 CPU 采用 TI 公司 TMS320F28335 或 TMS320F28377D 型 DSP 芯片，具备 32 位浮点处理能力，非常适用变流器控制场合。传感器分别采集输入输出侧的电压、电流以及温度等信号，并送入 DSP；DSP 根据特定算法，通过控制 ACDC 整流器与 DAB 变流器，实现能量的双向流动。此外，信号处理电路还预留了外部控制器接口，便于连接 RCP 控制器，如 DSPACE、RT-LAB、SPEEDGOAT、PLEX、YXSPACE 等。
图2为实物图片，采用亚格力材料封装。尺寸为：480*380*245mm（长宽高），可以平放在桌子上面，故称作桌面型功率模块。
图2 YXPHM-SSTu实物图
功率模块硬件板卡方面主要由主控单元、采集调理单元、功率驱动单元、接口单元和人机界面等组成。
■DSP：TI公司TMS320F28335，32位浮点型，150MHz主频或者TI公司TMS320F28377D，32位浮点型，200MHz主频。
■ 模拟信号：支持最大16通道的ADC采集；
■ PWM：12通道；
■ RS485：1通道，支持MODBUS通信协议；
■ CAN：1通道；
■ 故障反馈信号：1组
■ 线圈控制电路：3个，用于控制功率级接触器等；
■ 电流采集：8通道，使用电流输出型霍尔传感器，经过调理电路后采用放大或者跟随进入ADC单元；
■ 电压采集：6通道，采用差分电路形式采集，交流、直流电压均可进行调理采集；
■ 温度采集：外接NTC-10K电阻，时刻监测功率器件的工作温度；
ACDC整流器
■ SiC模块：安森美公司NTH4L040N120SC1，电流等级为58A，直流侧电压等级为1200V、RDS(ON)=40mΩ，或者使用不低于此规格的其他SiC器件。
■ 母线电容：母线电解电容采用2串组合，默认单个电解电容为1000uF/315V，整体等效规格为500uF/630V。
■ 传感器：使用电流传感器型号为HCC100BS、LAH25-NP，或者类似规格传感器。
■ 散热器：采用高导热铝材料,标配0824风机加强散热。
DAB变流器
■ SiC模块：安森美公司NTH4L040N120SC1，电流等级为58A，直流侧电压等级为1200V、RDS(ON)=40mΩ，或者使用不低于此规格的其他SiC器件。
■ 母线电容：母线电解电容采用2串组合，默认单个电解电容为1000uF/315V，整体等效规格为500uF/630V。
■ 输出电容：输出电解电容采用2串组合，默认单个电解电容为1000uF/315V，整体等效规格为500uF/630V。
■ 辅助电感：使用100uH/25uH/25A规格电感。
■ 传感器：使用电流传感器型号为HCC100BS、LAH25-NP，或者类似规格传感器。
■ 散热器：采用高导热铝材料,标配0824风机加强散热。
图3 模块接口单元实物示意图
YXPHM-SSTu共有3类接口，分别为辅助220V供电端子，输入侧功率端子L、N，输出侧功率端子DC+、DC-。
YXPHM-SSTub模块具备7寸触控液晶屏，人机界面与变流模块通讯交互，可观测变流器实时数据，并设定电流电压值、过欠压保护值等。
当前，YXSPACE系列快速原型控制器备受大家关注，由于其支持模型下载功能，非常快捷、方便的验证控制算法。因此为了提高功率模块的使用场合，特将功率模块的模拟采集部分以及数字控制部分通过DB25接口外扩出来，直接与RCP控制器对接，便于RCP直接控制。
（1）传统的单移相控制
（2）双重移相控制
研旭研发的YXPHM系列产品最大的特点就是开放性，目的是全面支撑用户二次开发。
◆所有硬件图纸，包含原理图和PCB图（PDF格式）；
◆DSP运行源代码，包含但不限于程序主框架、硬件驱动功能、硬件配置功能、通讯功能、保护功能、编码器功能、采样功能、滤波函数、控制算法等（选配）；
用户获取以上资料后，可以从硬件、软件两个方面进行深度研究，硬件方面可以了解这类变流器的设计思路，以及一些特定成熟的电路。软件方面不仅可以从编程技巧等基础方面获取经验，而且更可以从探究、验证自己的控制算法等理论方面获得成果。
