Tianlun Xia · Xinchun Feng · Chushan Li · Rulei Han 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年1月

多电平变换器拓扑适应航空电力系统高电压、大功率的发展趋势。为实现高效率与高功率密度，常采用碳化硅（SiC）等宽禁带器件，但全SiC方案成本过高。本文提出一种混合型Hybrid2有源中点钳位（ANPC）变换器，仅含两个Si/SiC混合开关，其余为硅基IGBT。通过混合频率调制策略，将绝大部分开关任务转移至混合开关。结合实验与理论分析，深入研究混合开关的特性，并提出最优开关策略以降低损耗、提升功率能力并保障器件安全。实验平台验证了该拓扑在成本、效率与可靠性方面的优势，适用于现代航空高功率变流器。

解读: 该混合型Hybrid2 ANPC拓扑对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。通过Si IGBT与SiC混合开关的协同设计，可在保持三电平拓扑高效率优势的同时，显著降低全SiC方案的成本压力。混合频率调制策略将高频开关损耗集中于SiC器件，低频开关由IGBT承担...

Yao Wang · Shuyan Zhao · Fei Lu · Hua Zhang · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年1月

本文研究了用于激励高功率电容式电力传输（CPT）系统的多兆赫多千瓦碳化硅（SiC）全桥逆变器设计与实现中的关键挑战。首先揭示了在多兆赫高功率条件下，因MOSFET硬关断电流过大导致的漏源电流与电压振荡问题，成为限制开关频率提升的主要瓶颈。其次，提出了一套涵盖器件选型、栅极驱动设计、零电压开关（ZVS）实现及布局优化的高频逆变器设计方法，并基于UCC5390、IXRFD631和UCC27531D三种驱动芯片与C3M0060065K SiC MOSFET实现了三款逆变器样机，工作频率覆盖1 MHz（...

解读: 该多MHz SiC全桥逆变器的ZVS设计技术对阳光电源具有重要应用价值。首先，文中揭示的MOSFET硬关断电流振荡问题及其抑制方法，可直接应用于ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的高频化设计，通过提升开关频率至MHz级别，显著减小磁性元件体积，提高功率密度。其次，基于UCC5390等驱动芯片的栅...

Wei Zhou · Zhiqiang Li · Qiang Zhang · Mengmeng Li 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年12月

在机械传动设备中，动力轴是常见的结构，传统供电方式难以实现从固定电源向旋转设备供电。电容式电力传输（CPT）技术因耦合器灵活便携、涡流损耗低等优点，适用于旋转体上设备的供电需求。然而，大直径轴体若采用长接收极板易引发电磁辐射与待机损耗，且分段耦合器还可能导致电压跌落等问题。为此，本文提出一种基于三直流母线的副边旋转分段CPT系统，构建了多端口电容耦合的数学模型与等效电路，实现了相邻整流输出电压的叠加。实验结果表明，系统在整个旋转过程中输出电压基本恒定，电压由47 V降至41 V，最大变化率为12...

解读: 该三直流母线分段CPT技术对阳光电源旋转类设备供电场景具有重要参考价值。在新能源汽车产品线，可应用于电机轴端传感器、旋转编码器等设备的无接触供电，避免滑环磨损；在大型储能系统PowerTitan中，可用于旋转散热风机、转动监测装置的持续供电。该技术通过三母线叠加实现12.77%的低电压波动率，可借鉴...

Qixiang Yang · Fujun Ma · Junpan Wang · Zhengxiao Zhang 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年11月

针对商用自动烹饪设备的高功率需求，提出一种带储能端口的全金属感应加热电源系统。该储能端口可实现削峰填谷并利用分时电价降低运行成本。为解决非铁磁性锅具等效电阻小、易引发逆变器过流的问题，采用具备开关切换的双谐振拓扑结构：铁磁性锅具采用半桥LC串联谐振，非铁磁性锅具则切换至全桥LLLC谐振拓扑。相比LLC电路，LLLC显著降低输出阻抗角与开关损耗，提升效率。同时提出平均脉冲密度调制与脉频调制结合的控制策略，在重载时采用APDM调节功率，轻载时切换拓扑并转为PFM控制，确保负载电流连续，实现全功率范围...

解读: 该文的双谐振拓扑切换技术与APDM/PFM混合控制策略对阳光电源储能变流器产品具有重要参考价值。其储能端口削峰填谷设计可直接应用于ST系列储能变流器的能量管理优化；LLLC谐振拓扑降低输出阻抗角的方法可借鉴至SiC/GaN功率器件的三电平拓扑设计中，提升轻载效率；APDM与PFM结合的全功率范围控制...

Bo Hu · Jun Wang · Zipeng Ke · Jiatao Yao 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年11月

在电感-电感-电容（LLC）谐振变换器的总损耗中，无源器件损耗占比已达关键程度。为此，本文提出一种简化的混合双桥LLC谐振变换器，通过并联主LLC谐振变换器与有源钳位辅助桥变换器，降低无源器件损耗。借助辅助变换器的钳位作用，显著减小LLC变换器在整个范围内的关断电流。相比传统双桥结构，该拓扑仅需一个谐振腔，减少了无源元件数量，实现谐振元件成本降低26.5%，电感总体积减少13.8%。实验基于1.2 kW混合双全桥三支路原型验证，结果表明，在保持软开关性能的同时，无源器件损耗降低27%。

解读: 该简化混合双桥LLC谐振变换器技术对阳光电源储能及充电产品线具有重要应用价值。在ST系列储能变流器的DC-DC隔离级，该拓扑可降低27%无源器件损耗，减少13.8%电感体积，直接提升PowerTitan大型储能系统的功率密度和效率。对车载OBC充电机和充电桩产品，单谐振腔设计可降低26.5%谐振元件...

Meiyu Wang · Haobo Zhang · Xiaona Du · Haidong Yan 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年11月

低温烧结银连接技术已成为功率电子封装中先进的芯片粘接方案，但其在工业界的全面应用仍存疑虑。本文系统综述了全球供应商的商用银浆材料，筛选出Alpha、Henkel等七家厂商的12种典型产品，从微观与宏观角度对其加工性能及机械、电学、热学和热力学特性进行表征与比较，分析纳米银、微米银、混合银及树脂增强型银浆的组分差异与有无压力烧结工艺的影响。基于修正的Gibson-Ashby模型，利用孔隙率预测微观形貌与宏观性能的关系，为高温高功率密度电子封装提供材料选择与工艺优化的指导依据。

解读: 该烧结银芯片粘接技术对阳光电源功率器件封装具有重要应用价值。在ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器中，SiC/IGBT功率模块面临高温、高功率密度挑战，传统焊料难以满足热管理需求。研究系统对比的12种商用银浆材料及无压力烧结工艺，可直接指导阳光电源优化功率模块die-attach方案，提升热导率和...

Deyu Wang · Xinlu He · Chaowei Fu · Qinglin Zhao 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年11月

针对电动车辆动态无线电力传输（DWPT）系统中现有磁耦合结构存在的输出波动大或轨道宽、抗偏移能力差等问题，提出一种由磁通管道供电轨与H型接收器构成的新型磁耦合结构。通过沿行进方向单向绕制轨道线圈，产生行进方向上的相对均匀磁场，替代传统垂直方向交变磁场；H型接收线圈分为两部分，与轨道线圈同向绕制，二者空间相位差180°，以抵消互感波动，实现稳定功率输出。实验搭建2.5 kW样机，结果表明行驶过程中输出电压波动仅为±0.35%，横向偏移从0增至25 cm时输出下降13.7%。

解读: 该动态无线充电技术对阳光电源新能源汽车产品线具有重要参考价值。磁通管道供电轨与H型接收器的创新耦合结构实现±0.35%的超低电压波动，可借鉴应用于充电桩产品的恒压控制策略优化。其抗偏移设计思路（25cm偏移仅降13.7%输出）对车载OBC充电机的宽范围适应性设计有启发意义。该系统的功率传输拓扑与补偿...

Chong Zhang · Chun Gan · Hongzhe Wang · Haotian Ren 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年10月

针对单相开路故障，开绕组永磁同步电机驱动系统虽具备容错能力，但基频零序电流与三次反电动势相互作用，引发显著转矩脉动，且故障相电流衰减后原有相电流重构策略失效。为此，本文提出一种新型转矩脉动抑制方法，通过注入单一频率谐波电流协同调控多个高阶转矩谐波，实现多谐波优化。同时改进相电流重构策略，兼容故障后运行及转矩脉动优化。实验验证了该方案的有效性与可行性。

解读: 该开绕组永磁同步电机容错控制技术对阳光电源新能源汽车产品线具有重要应用价值。研究提出的单相开路故障下多谐波转矩脉动优化方法，可直接应用于电机驱动系统和车载OBC充电机的容错设计，通过注入单一频率谐波电流协同抑制多阶转矩谐波，提升故障工况下的运行平稳性。改进的相电流重构策略可增强阳光电源电机控制器的故...

Cheng Zhao · Laili Wang · Junhui Yang · Shijie Wu 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年9月

在桥臂结构中，虚假栅源电压（串扰电压）可能导致一个开关在其互补开关开通期间误触发。现有研究多将开关视为单芯片，但在大电流SiC功率模块中，每个开关由多个并联SiC MOSFET（PSMs）构成，其串扰特性与单管存在差异。本文通过理论分析与实验研究发现，电源网络失配引起的不平衡电压会在PSMs的串扰电压中引入额外的差模振荡分量，该分量无法被有源密勒钳位（AMC）有效抑制。为此提出两种抑制方法：一是在驱动回路中集成小型共模电感（CM），二是在PSMs两端并联额外SiC肖特基二极管（SBD）。通过基准...

解读: 该研究针对SiC桥臂功率模块的串扰抑制技术，对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的功率模块设计具有重要价值。文中提出的共模电感集成和SBD并联方案，可直接应用于PowerTitan大型储能系统中多芯片并联SiC模块的桥臂设计，有效抑制电源网络失配导致的差模振荡，降低误触发风险。该技术可提...

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...

Wei Wang · Abdul Rahim Junejo · Irfan Ahmed Shaikh · Yue Tang 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年9月

为实现卷盘式喷灌机电动驱动系统的高精度控制，针对系统存在的非线性摩擦、外部扰动及参数失配问题，提出一种基于先进滑模趋近律（ASMRL）与新型滑模观测器（NSMO）的滑模速度控制方法。通过建立考虑转动惯量与时变负载的数学模型，改进传统终端滑模趋近律，采用幂次分段函数替代符号函数，并引入指数与幂项，加快趋近速度并抑制抖振。理论分析表明ASMRL具有更快收敛性与更强抖振抑制能力。设计NSMO精确估计总扰动并在控制中补偿。实验结果表明，相较传统PI与TSMC方法，ASMC+NSMO将稳态误差分别降低88...

解读: 该先进滑模控制技术对阳光电源电机驱动类产品具有重要应用价值。ASMRL+NSMO方案可直接应用于：1）新能源汽车电机控制器，提升电驱系统在负载突变、参数漂移工况下的速度响应精度与抗扰性能；2）储能系统PCS中的风机/水泵电机控制，降低88%稳态误差可显著提升散热系统效率；3）光伏跟踪支架驱动电机，增...

Yingzong Jiao · Minghui Wang · Binbin Li · Zhiyuan Wang 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年6月

中压直流（MVDC）汇集是大规模可再生能源集成的 promising 方案。本文提出一种具备一定直流电压增益调节能力的串联谐振DC/DC变换器。通过在传统结构基础上增加一个辅助半桥及低绝缘等级辅助变压器，实现灵活的电压增益调节。系统内所有半导体器件在全电压与功率范围内均可实现软开关，确保高效率运行。分析涵盖平面轨迹、器件应力、电压增益及谐振参数设计方法。仿真与降尺度实验验证了该方案的有效性。

解读: 该串联谐振DC/DC变换器技术对阳光电源中压直流产品线具有重要应用价值。在PowerTitan大型储能系统中，可实现多组电池簇的中压直流汇集，通过辅助半桥结构灵活调节电压增益，适配不同SOC状态的电池组并网。全范围软开关特性可显著提升ST系列储能变流器在宽电压工况下的效率，降低SiC器件开关损耗。该...

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...

Li Ding · Jihang Sun · Siqi Wang · Guoqiang Zhang 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年11月

交错并联三相电压源变换器广泛应用于中高功率场合。除环流外，脉宽调制策略对直流链电流纹波的影响是决定直流电容设计、进而影响系统可靠性与寿命的关键因素。现有研究主要针对空间矢量调制、正弦脉宽调制和断续脉宽调制展开，但对新型两自由度（2DoF）PWM的研究尚属空白。本文分析了不同调制指数和功率因数范围下2DoF交错PWM的直流链电流特性，结果表明其在低调制比或高功率因数条件下性能更优。同时，深入分析了环流对直流链电流纹波的影响，并综合评估了共模电压、环流及输出质量。实验结果验证了该策略在低中速范围内显...

解读: 该两自由度交错PWM技术对阳光电源多条产品线具有重要应用价值。在**新能源汽车驱动系统**中，可直接应用于并联VSC电机控制器，通过优化直流链电流纹波降低电容应力，提升系统可靠性与寿命。在**ST系列储能变流器**和**大功率光伏逆变器**中，并联拓扑的交错PWM优化可减小直流侧滤波需求，提高功率密...

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...

Baidong Peng · Kehan Zhang · Zhengchao Yan · Jipan Wang 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年10月

超声无线传能（WPT）技术可穿透金属介质进行能量传输，且不产生电磁干扰与涡流损耗，在水下航行器供电中具有广阔应用前景。本文建立了声场数学模型并引入指向性函数，仿真分析了阵列参数对声束聚焦性能的影响。针对单元件超声传能系统的局限性，提出一种多对一结构的阵列换能器，提升了系统的抗错位能力。设计了一种含LC阻抗匹配网络的新型UPT系统，并实验分析了多对一阵列换能器间角度偏差的影响。相比一对一结构，该结构不仅将系统传输效率提升至72.4%，还能有效抑制接收端偏移引起的能量损耗。

解读: 该水下超声无线传能技术对阳光电源海洋能源装备和特殊场景储能系统具有创新启发价值。其阵列换能器抗错位设计理念可借鉴至PowerTitan储能系统的模块化连接方案，提升恶劣环境下的能量传输稳定性。LC阻抗匹配网络设计思路可应用于ST系列储能变流器的功率传输优化，降低传输损耗。多对一阵列结构的容错机制对海...

Xu Wang · Yanjie Guo · Fei Xu · Ming Xue 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年10月

互感和负载变化影响无线电力传输（WPT）系统性能，准确识别这些参数对系统控制与状态监测具有重要意义。现有方法多基于电路模型，易受参数误差影响。本文提出一种融合电路模型与数据驱动模型的互感和负载识别方法，兼具数据驱动模型抗参数误差能力强和电路模型物理意义明确的优点，仅需WPT系统的直流输入电流和一个电压有效值即可实现精确识别，无需无线通信。采用支持向量回归（SVR）建立数据驱动模型，并结合考虑整流器等效输入阻抗的电路模型推导参数关系，进而提出负载识别方法。实验结果表明，互感、负载电阻和负载电压的最...

解读: 该互感与负载识别技术对阳光电源无线充电产品线具有重要应用价值。在新能源汽车充电桩业务中，可应用于无线充电系统的实时参数监测与自适应控制，通过融合SVR数据驱动模型与等效电路模型，仅需直流输入电流和电压有效值即可实现互感、负载的高精度识别（误差<5%），无需无线通信降低系统成本。该方法可增强阳光电源无...