Donghui Ma · Xueqing Wang · Dianxun Xiao · Xinyu Yan 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年9月

本文研究了由两个具有不等直流母线电压的独立直流电源供电的开绕组永磁同步电机（OW-PMSM）驱动系统的高精度调制技术。为兼顾性能与成本，高压侧逆变器（INV1）采用IGBT作为开关器件，低压侧逆变器（INV2）则采用低成本MOSFET。针对2:1和3:1电压比，提出了一种双逆变器矢量平面二次划分并依据特定子扇区分配参考电压矢量的高精度调制策略。INV1采用钳位调制，INV2采用高频调制，充分利用IGBT的高耐压特性与MOSFET的高开关频率优势，实现多电平与高精度输出。实验验证了所提驱动系统及调...

解读: 该混合逆变器高精度调制策略对阳光电源新能源汽车和储能产品线具有重要参考价值。文中IGBT与MOSFET混合使用的方案,可优化应用于车载OBC充电机和ST系列储能变流器,通过高低压侧器件合理搭配实现性能与成本的平衡。特别是其2:1和3:1电压比下的矢量分配方法,可用于优化PowerTitan储能系统的...

Cang Liang · Xiaohua Wang · Chaoting Wang · Mingzhe Liu 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年7月

近年来，桌面无线充电技术受到广泛关注。为实现智能家居系统并解决插座带来的安全隐患，同时满足不同用户的使用偏好，本文提出一种高度可调的多中继无线电力传输系统。发射线圈嵌入墙体，桌面垂直于墙面，通过两个中继线圈调节功率传输路径及桌面高度。建立了磁耦合器的电路模型，详细分析了交叉耦合问题，并设计电路阻抗工作于感性状态，结合自动调谐辅助电路（ATAC）模块，将阻抗角固定在5°，实现近零相角与零电压开关，无需实时动态监测。实验验证了系统的有效性，最大输出功率达120 W，峰值效率为91.6%。

解读: 该高度可调多中继无线电力传输技术对阳光电源充电桩产品线具有重要应用价值。其自动调谐辅助电路（ATAC）实现近零相角与ZVS的方案，可借鉴应用于车载OBC充电机的磁耦合设计，提升功率传输效率。多中继拓扑的交叉耦合抑制方法对ST储能系统的模块化互联设计具有参考意义，可优化多变流器并联时的电磁干扰问题。固...

Xinguo Zhang · Kang Yue · Haoyu Wang · Junrui Liang 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年5月

铝电解电容的老化会导致电容值下降，影响开关电源的安全运行。本文提出一种高精度的降压变换器在线电容监测方法，无需特定电路工作条件，亦无需在时域内建模复杂电路动态。考虑测量误差，文章从数学上证明电容估计误差最小时具有最大灵敏度。通过向开关占空比注入特定频率的小信号扰动，在不中断系统正常运行的前提下获取电容估计所需信息。为实现最优估计灵敏度，选取基于电容估计传递函数的特征频率作为注入频率，并比较不同传递函数候选方案以最小化估计误差。仿真与硬件实验验证了在特征注入频率下可实现最佳参数灵敏度，且电容值能被...

解读: 该在线电容监测技术对阳光电源储能与光伏产品线具有重要应用价值。ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的DC-Link电容是关键薄弱环节，传统离线检测需停机维护。该方法通过占空比注入小信号扰动，在不中断系统运行前提下实现电容实时监测，可直接集成到阳光电源现有DSP/FPGA控制平台。特征频率优化选择策...

Jiale Zhou · Haichen Liu · Xiwen Xu · Yao Wang 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年12月

固态断路器（SSCB）被视为直流配电系统中具有变革潜力的技术，但在交流系统中的研究与应用较少，主要受限于与成熟机械断路器的竞争。本文提出一种集成软启动器、接触器、断路器及热继电器功能的三相SSCB，适用于电机控制中心（MCC）。重点探讨其电流保护、软启动与接触器功能，给出380 V/63 A SSCB的关键设计，包括半导体器件、压敏电阻（MOV）、缓冲电路与散热器选型，并分析MOV寿命。在200 A下验证了故障保护性能。提出新型软启动与软关断策略，关断时机由电网电压锁相环（PLL）相位决定，无需...

解读: 该SiC MOSFET固态断路器技术对阳光电源储能与充电桩产品线具有重要应用价值。其集成软启动、接触器、断路器多功能的设计理念可直接应用于PowerTitan储能系统的电池簇保护与并网控制，替代传统机械接触器，提升响应速度至微秒级。新型软启动/软关断策略基于PLL相位控制、无需电流传感器的特点，可优...

Wei Liu · Jun Jiang · Yue Wang · Junzhe Zhang 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年11月

随着功率密度提升，新一代宽禁带功率半导体模块向更高电压发展，但其封装绝缘可靠性面临高温密闭环境下的绝缘老化挑战。本文构建了包含直接键合铜基板与硅凝胶的简化模块测试模型，通过25°C–175°C温度范围及不同蚀刻间距下的局部放电试验，系统研究温度对绝缘劣化机制的影响。结果表明，局部放电起始电压随温度升高显著下降，且在75°C以上呈上升趋势；放电幅值先增后减。硅凝胶内微小气隙缺陷的热膨胀是影响绝缘性能的关键因素。通过建立比例气隙缺陷模型，仿真分析了电热耦合作用下的电场与空间电荷分布，验证了绝缘缺陷机...

解读: 该研究对阳光电源SiC/GaN宽禁带器件应用具有重要指导意义。ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器在高功率密度设计中广泛采用SiC模块，工作温度可达150°C以上，封装绝缘可靠性直接影响系统寿命。研究揭示的硅凝胶微气隙热膨胀机制为功率模块封装设计提供理论依据，可优化DBC基板蚀刻间距设计和灌封工艺...

Weidong Jiang · Shengyu Liu · Qingyan Zhang · Jinping Wang 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年11月

SWISS整流器因性能优越，广泛应用于充电站与分布式直流电源。其核心控制目标为维持直流侧输出电压稳定，并实现交流侧三相电流正弦对称及单位功率因数。然而，传统双环控制方法在电网不平衡条件下难以同时满足上述目标。为此，本文提出恒定输出电压控制与正弦对称电流控制两种方法，二者分别侧重不同控制目标但存在互补局限。基于此，进一步提出融合两者优势的改进型协调优化控制方法，实现输出电压与输入电流的协同控制。实验结果表明，该方法较传统及单一控制策略具有显著优势，与理论分析一致。

解读: 该SWISS整流器协调控制技术对阳光电源充电桩及储能变流器产品具有重要应用价值。针对电网不平衡工况，所提出的直流电压与交流电流协调优化控制方法可直接应用于：1）充电桩产品线：提升AC-DC整流环节在弱电网下的电压稳定性与电流质量，降低谐波污染，满足GB/T充电标准；2）ST系列储能变流器：优化PCS...