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采用背沟道SnO/a-GaOₓ p-n异质结结构的p型SnO薄膜晶体管氧化物PMOS反相器
Oxide-PMOS Inverter Using p-SnO Thin-Film Transistors With Back-Channel SnO/a-GaOₓ p-n Heterojunction Structure
Yong Zhang · Sashank Sriram · Kenji Nomura · IEEE Electron Device Letters · 2025年2月
增强型(E 型)p 沟道氧化物薄膜晶体管(TFT)的缺失限制了 p 沟道氧化物 TFT 的应用。为克服这一挑战,针对 E 型 p 沟道 SnO-TFT 开发了一种利用 n 型非晶 GaOx 的低温背沟道 pn 异质结结构。这种方法将工艺对 p 沟道 SnO 的损伤降至最低,在不影响器件性能的情况下实现了稳定的 E 型工作模式。E 型 SnO-TFT 的阈值电压为 -4.7 V,空穴场效应迁移率为 2.6 cm²/(V·s),其器件性能与耗尽型(D 型)器件相当。对 pn 二极管进行的器件实验和仿...
解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项氧化物p型薄膜晶体管(TFT)技术虽然目前聚焦于显示和集成电路领域,但其底层创新理念对我们的功率电子产品具有潜在的启发价值。 该研究通过背沟道p-n异质结构实现了增强型p沟道氧化物TFT,解决了长期困扰业界的p型氧化物半导体器件性能瓶颈。其核心价值在于:首先,低温工艺...
考虑不同开关频率的级联DC-DC变换器建模与稳定性分析的小步离散化方法
Small-Step Discretization Method for Modeling and Stability Analysis of Cascaded DC–DC Converters With Considering Different Switching Frequencies
Huayv Ji · Fan Xie · Yanfeng Chen · Bo Zhang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年8月
级联DC-DC变换器是直流分布式电源系统的核心。针对现有状态空间平均法和离散映射法在分析多工作模式级联系统稳定性时的局限性,本文提出了一种小步离散化建模方法。该方法能有效处理不同开关频率下的系统动态特性,为复杂直流电力系统的稳定性分析提供了更精确的理论支撑。
解读: 该研究对于阳光电源的储能业务(如PowerTitan、PowerStack系列)及直流微电网解决方案具有重要价值。在多级变换器架构中,不同功率模块间的交互往往引发稳定性挑战。该小步离散化建模方法能更精准地预测级联变换器在不同开关频率下的谐振与振荡风险,有助于优化PCS控制策略,提升系统在复杂电网环境...
一种用于ISOP DAB DC-DC变换器的快速动态响应输入侧功率分配控制方案
An Input-Oriented Power Sharing Control Scheme With Fast-Dynamic Response for ISOP DAB DC–DC Converter
Nie Hou · Pasan Gunawardena · Xuesong Wu · Li Ding 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年6月
输入串联输出并联(ISOP)双有源桥(DAB)DC-DC变换器因具备电气隔离、高效率及快速动态响应等优势,成为连接中压与低压终端的理想方案。本文针对ISOP DAB变换器,提出了一种旨在实现快速动态响应的输入侧功率分配控制策略,以解决现有控制方案在功率均衡与动态性能方面的局限性。
解读: 该技术对阳光电源的储能业务(如PowerTitan、PowerStack系列)及中压直流接入场景具有重要参考价值。ISOP结构常用于高压大功率储能变流器(PCS)的模块化设计,通过输入侧功率分配控制,可有效解决多模块串联时的电压均衡问题,提升系统的动态响应速度与可靠性。建议研发团队关注该控制算法在多...
基于移相调制双有源桥变换器的通用功率流模型
A Universal Power Flow Model for Dual Active Bridge-Based Converters With Phase Shift Modulation
Yudi Xiao · Zhe Zhang · Kevin Tomas Manez · Michael A. E. Andersen · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年6月
本文推导了一种基于移相调制的双有源桥(DAB)DC-DC变换器的通用功率流模型。该模型综合考虑了变换器的损耗元件、死区时间及谐振换流特性,并基于此模型构建了部分并联双有源桥(P2 DAB)变换器的功率流模型,为变换器的精确控制与效率优化提供了理论基础。
解读: DAB拓扑是阳光电源储能系统(如PowerTitan、PowerStack系列及ST系列PCS)中DC-DC变换级的核心架构。该通用功率流模型通过精确计及死区效应和损耗,能够显著提升PCS在宽电压范围下的效率预测精度,有助于优化移相控制策略,降低开关损耗。建议研发团队将此模型应用于PCS的数字控制算...
三电平AC/DC变换器中工频器件结电容与换流回路的影响研究
Effects of Junction Capacitances and Commutation Loops Associated With Line-Frequency Devices in Three-Level AC/DC Converters
Bo Liu · Ren Ren · Edward A. Jones · Handong Gui 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年7月
本文分析了三电平AC/DC变换器中工频器件(在半个工频周期内不工作)所引入的额外结电容及开关换流回路,并研究了其对变换器性能的影响。研究表明,这些结电容和功率回路是影响开关损耗和器件应力的关键因素,对功率器件选型及系统设计具有重要指导意义。
解读: 该研究直接关联阳光电源的核心产品线,如组串式逆变器和PowerTitan/PowerStack储能变流器(PCS)。阳光电源的三电平拓扑广泛应用于高功率密度产品中,工频器件的寄生参数对高频开关过程中的电压尖峰和损耗有显著影响。建议研发团队在进行高压大功率变换器设计时,将工频器件的结电容纳入换流回路的...
基于SiC MOSFET的三相ZVS逆变器及其变频空间矢量PWM控制
An SiC MOSFET Based Three-Phase ZVS Inverter Employing Variable Switching Frequency Space Vector PWM Control
Jianliang Chen · Deshang Sha · Jiankun Zhang · Xiaozhong Liao · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年7月
本文提出了一种变频空间矢量脉宽调制(SVPWM)控制策略,用于实现单位功率因数下三相并网电压源逆变器的零电压开关(ZVS)。该方法无需额外的传感器、辅助电路或电流过零检测电路,即可在宽范围内实现ZVS,有效提升了逆变效率。
解读: 该技术对阳光电源的核心业务具有极高价值。首先,SiC MOSFET与变频ZVS技术的结合,能显著提升组串式逆变器和集中式逆变器的功率密度与转换效率,助力产品进一步小型化。其次,该方案无需额外硬件即可实现软开关,有助于降低系统成本并提升可靠性。建议研发团队在下一代高功率密度组串式逆变器及PowerTi...
SiC MOSFET在并网T型逆变器中的优势
The Benefits of SiC mosfets in a T-Type Inverter for Grid-Tie Applications
Alexander Anthon · Zhe Zhang · Michael A. E. Andersen · Donald Grahame Holmes 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年4月
本文探讨了多电平变换器在谐波性能和开关损耗方面的优势。针对低压应用,分析了中点钳位(NPC)逆变器因电流流经两个开关器件而导致的导通损耗问题,并重点研究了SiC MOSFET在T型逆变器中的应用,旨在通过宽禁带半导体技术提升并网逆变器的效率与功率密度。
解读: 该研究直接契合阳光电源组串式逆变器及户用逆变器的技术演进方向。T型三电平拓扑是阳光电源实现高效率、小体积设计的核心技术之一。引入SiC MOSFET可显著降低开关损耗,提升整机效率,对于优化阳光电源SG系列组串式逆变器的散热设计及功率密度至关重要。建议研发团队在下一代高频化、小型化逆变器产品中,重点...
面向混合可再生能源系统的交错并联升压全桥三端口变换器的分析、设计、建模与控制
Analysis, Design, Modeling, and Control of an Interleaved-Boost Full-Bridge Three-Port Converter for Hybrid Renewable Energy Systems
Maria C. Mira · Zhe Zhang · Arnold Knott · Michael A. E. Andersen · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年2月
本文提出了一种基于交错并联升压全桥电路的隔离型三端口直流-直流变换器(TPC),用于混合可再生能源系统。该拓扑采用PWM与移相控制相结合的策略,通过调节相位角和占空比实现多端口功率流的灵活控制,有效提升了系统的集成度与转换效率。
解读: 该研究提出的三端口变换器拓扑在光储一体化领域具有极高的应用价值。对于阳光电源的组串式光伏逆变器及PowerStack/PowerTitan储能系统,该技术能够实现光伏输入与电池储能接口的深度集成,减少功率变换级数,从而提升系统整体效率并降低成本。建议研发团队关注其在多源输入场景下的控制策略优化,特别...
一种基于电容电压环的三电平NPC逆变器中点电位波动抑制方法
A Method for the Suppression of Fluctuations in the Neutral-Point Potential of a Three-Level NPC Inverter With a Capacitor-Voltage Loop
Yun Zhang · Jing Li · Xinmin Li · Yanfei Cao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年1月
本文研究了带电容电压环的三电平NPC逆变器中点电位(NPP)波动问题。提出了一种相位脉宽占空比扰动PWM方法,以有效抑制NPP波动。该方法基于载波相位层叠PWM,通过建立平均脉冲中点电流模型,实现了对中点电位的精确控制。
解读: 三电平NPC拓扑是阳光电源大功率组串式逆变器(如SG系列)及集中式逆变器中的核心技术。中点电位平衡直接影响输出电流质量及功率器件的电压应力,对提升系统可靠性至关重要。该文提出的相位脉宽占空比扰动PWM方法,能够有效优化中点电压控制,减少电容电压纹波,从而降低对直流侧电容的容量需求,有助于提升逆变器的...
非线性平面磁性元件模型的实现
Implementation of a Nonlinear Planar Magnetics Model
Lew Andrew Ravelas Tria · Daming Zhang · John E. Fletcher · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年9月
本文提出了一种用于平面磁性元件的非线性集总参数模型。该技术通过麦克斯韦方程的一维分析,为多层平面磁性元件开发了等效电路模型。导电层被表示为阻抗网络,绝缘区域则建模为空心电感,并进一步扩展以表征磁性材料的非线性特性。
解读: 平面磁性元件是阳光电源组串式逆变器及PowerStack/PowerTitan储能变流器高功率密度设计的核心。该非线性建模方法能更精确地预测高频下的磁芯损耗与绕组效应,有助于优化变压器和电感设计,提升整机效率并降低温升。建议研发团队将其引入磁性元件仿真流程,以缩短高功率密度产品的研发周期,并在应对宽...
单层共模电感通用分析模型
A General Analytical Model of Single-Layer Common-Mode Chokes
Qiao Li · Biyan Xie · Yechi Zhang · Jun Ma 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年6月
准确建模共模(CM)电感对于EMI滤波器的设计与优化至关重要。本文指出了常用分析模型在应用于CM电感时存在显著误差的局限性,并提出了一种更全面、精确的分析模型,通过考虑时变电场等因素修正了这些误差。
解读: 共模电感是阳光电源光伏逆变器、储能PCS及充电桩产品中EMI滤波电路的核心组件。随着产品功率密度不断提升,高频开关带来的电磁干扰(EMI)问题日益突出。该模型通过更精确的参数建模,有助于研发团队在设计阶段更准确地预测滤波器性能,减少样机调试次数,缩短研发周期。建议在组串式逆变器和PowerTitan...
用于宽输出带宽的调制增强型最近电平量化
Modulation-Enhanced Nearest-Level Quantization for a Wide Output Bandwidth
Jinshui Zhang · Xiaoyang Tian · Boshuo Wang · Angel V. Peterchev 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年3月
多电平变换器在高性能应用中展现出巨大潜力,但往往受限于开关频率与输出带宽的折中。本文提出了一种调制增强的最近电平量化(NLQ)方法,旨在提升多电平变换器的输出带宽与信号质量,使其能有效应用于直流电网稳定及高频精密控制等领域。
解读: 该技术对阳光电源的集中式逆变器及大型储能系统(如PowerTitan系列)具有重要参考价值。在大型光伏电站与储能系统中,提升逆变器输出带宽有助于增强系统对电网扰动的动态响应能力,特别是在弱电网环境下,通过优化多电平调制策略,可进一步降低谐波含量并提升电能质量。建议研发团队评估该NLQ方法在IGBT/...
ZVS Buck变换器的多时间尺度分析模型
A Multitime-Scale Analytical Model of ZVS Buck Converter
Mengjia Wei · Quanming Luo · Jian Chen · Xinyue Zhang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年9月
本文提出了一种针对基于低压eGaN HEMT的零电压开关(ZVS)Buck变换器的多时间尺度分析建模方法。该模型综合考虑了寄生电感、非线性结电容及非线性跨导等因素,详细探讨了开关稳态与瞬态模式,为提升高频功率变换器的设计精度提供了理论支撑。
解读: 该研究聚焦于GaN器件在Buck电路中的高频建模,对阳光电源的户用光伏逆变器及充电桩业务具有重要参考价值。随着功率密度要求的提升,GaN等宽禁带半导体在小功率变换器中的应用日益广泛。该多时间尺度建模方法有助于优化阳光电源产品中DC-DC级的设计,通过精确预测开关瞬态过程,可有效降低开关损耗、优化EM...
一种用于恒流输出和效率优化的串联-串联补偿IPT系统单极占空比混合控制策略
A Unipolar-Duty-Cycle Hybrid Control Strategy of Series–Series Compensated IPT System for Constant-Current Output and Efficiency Optimization
Yafei Chen · Hailong Zhang · Nan Jin · Leilei Guo 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年11月
本文提出了一种基于单极占空比(UDC)调制技术的串联-串联补偿感应电能传输(IPT)系统混合控制策略。通过调节占空比和工作频率,系统在耦合系数和负载变化的情况下,能够实现零电压开关(ZVS)和恒流输出(CCO),并进一步优化了系统效率。
解读: 该技术主要针对无线电能传输(IPT)领域,与阳光电源的电动汽车充电桩业务高度相关。随着大功率无线充电技术的发展,该混合控制策略通过优化ZVS实现和恒流控制,可有效提升充电桩的转换效率和动态响应能力。建议研发团队关注该策略在车载无线充电模块中的应用,以提升充电桩产品的竞争力。此外,该技术在储能系统内部...
具有平滑双向模式切换和对称解耦电压补偿的单相AC/DC变换器控制与调制
Control and Modulation of a Single-Phase AC/DC Converter With Smooth Bidirectional Mode Switching and Symmetrical Decoupling Voltage Compensation
Xiaoqing Wang · Min Chen · Bodong Li · Guannan Zhu 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年4月
本文提出了一种具有有源功率解耦(APD)和平滑模式切换功能的双向单相AC/DC变换器。功率解耦技术能有效减少单相低功率转换系统中的直流母线电解电容体积。研究重点解决了双向变换在瞬态过程中的控制挑战,通过对称解耦电压补偿策略,实现了模式切换的平滑过渡。
解读: 该研究对于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。单相系统中的电解电容是影响寿命和功率密度的关键瓶颈,文中提出的有源功率解耦技术可助力提升产品功率密度,并延长整机寿命。此外,平滑的双向模式切换技术对于提升户用光储一体机在离网/并网切换过程中的电能质量及用户体验至关重要。建...
基于MOSFET线性反向运行的DM EMI抑制有源桥式整流器
Active Bridge Rectifier With DM EMI Reduction Based on Linear Reverse Operation of MOSFETs
Ke-Wei Wang · Kun Zhang · Chung-Pui Tung · Henry Shu-Hung Chung · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年3月
本文提出了一种用于功率MOSFET第三象限运行(同步整流)的新型线性控制方案,并将其应用于开关变换器的电磁干扰(EMI)抑制。该方案利用MOSFET在第三象限运行时的电压控制特性,通过线性化控制降低开关过程中的电压电流变化率,从而有效抑制差模(DM)EMI噪声。
解读: 该技术对阳光电源的电力电子变换器设计具有重要参考价值。在组串式逆变器、储能PCS以及充电桩产品中,EMI合规性是高功率密度设计的核心挑战。利用MOSFET线性区控制技术,可以在不增加额外无源滤波器体积的情况下,有效降低差模干扰,有助于进一步提升产品功率密度并优化散热设计。建议研发团队在小功率户用逆变...
将电感分置于变压器两侧对1-MHz GaN基DAB变换器ZVS运行的影响
Impact on ZVS Operation by Splitting Inductance to Both Sides of Transformer for 1-MHz GaN Based DAB Converter
Yudi Xiao · Zhe Zhang · Michael A. E. Andersen · Kai Sun · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年11月
本文研究了双有源桥(DAB)变换器中外部电感位置对零电压开关(ZVS)性能的影响。研究证明,在1 MHz以上的高开关频率下,受变压器寄生电容影响,电感放置位置直接决定了ZVS的实现范围。本文提出了优化方案以提升高频DAB变换器的效率与运行可靠性。
解读: 该研究聚焦于高频GaN基DAB变换器的拓扑优化,对阳光电源的储能系统(如PowerTitan、PowerStack系列中的DC-DC环节)及户用光储一体化产品具有重要参考价值。随着功率密度要求的提升,高频化是必然趋势,但高频下的寄生参数效应显著。建议研发团队在设计下一代高功率密度储能变流器(PCS)...
一种用于高升压变换器的通用附加电压泵升方案
A Generalized Additional Voltage Pumping Solution for High-Step-Up Converters
Guidong Zhang · Zhiyang Wang · Samson Shenglong Yu · Si-Zhe Chen 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年7月
本文提出了一种针对高升压变换器的通用附加电压泵升方案(GAVPS)。该方案通过在传统高升压拓扑中仅增加一个二极管和一个电容,即可实现额外的电压泵升效果。该方法具有通用性,可广泛应用于多种高升压变换器架构,有效提升转换效率与升压比。
解读: 该研究提出的通用电压泵升方案对于阳光电源的组串式光伏逆变器(如SG系列)及户用光伏逆变器具有重要的参考价值。在光伏应用中,随着组件电压的提升,高升压DC-DC级的设计直接影响整机效率和功率密度。该方案通过极简的器件增加实现高增益,有助于优化逆变器前级电路的体积与成本,提升产品在复杂光照条件下的转换效...
用于宽电压范围应用的带钳位电感混合三电平全桥隔离Buck-Boost变换器
Hybrid Three-Level Full-Bridge Isolated Buck–Boost Converter With Clamped Inductor for Wider Voltage Range Application
Yan Li · Fang Li · Fang-Wei Zhao · Xiao-Jie You 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年3月
本文提出了一种带混合三电平全桥原边电路的隔离式Buck-Boost(IBB)变换器,旨在实现更宽的电压调节范围。原边电路结合了三电平桥臂和两电平桥臂,可输出五电平电压(±Vin, ±Vin/2, 0),副边采用半主动全桥整流,有效提升了变换效率与电压适应性。
解读: 该拓扑结构通过五电平输出显著降低了开关器件的电压应力,并提升了变换效率,非常契合阳光电源在储能系统(如PowerTitan、PowerStack)中对高效率、宽电压范围DC-DC变换器的需求。随着储能电池电压范围的扩大,该技术可优化PCS模块的硬件设计,提升功率密度。建议研发团队评估该拓扑在兆瓦级储...
一种具有减小输入电流纹波的Δ-Y混合阻抗网络升压变换器
A Δ-Y Hybrid Impedance Network Boost Converter With Reduced Input Current Ripple
Neng Zhang · Guidong Zhang · Khay Wai See · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年4月
本文提出了一种基于Δ-Y混合阻抗网络的升压变换器,旨在降低输入电流纹波。与传统升压变换器(TBC)及现有侧重于提升电压转换比的阻抗网络变换器不同,该拓扑通过优化阻抗网络结构,显著改善了变换器的输入端口性能。
解读: 该技术通过优化阻抗网络降低输入电流纹波,对阳光电源的组串式逆变器(String Inverters)具有重要参考价值。在光伏应用中,较低的输入电流纹波有助于延长直流侧电容寿命,减少对光伏组件的应力,从而提升系统整体可靠性。此外,该拓扑在提升电压增益方面的潜力,可应用于高压组串式逆变器设计,以适应更宽...
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