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用于中压直流配电网的具有交错Buck集成和宽电压范围的分支共享模块化多电平直流变压器
Branch-Sharing Modular Multilevel DC Transformer With Interleaved Buck-Integrated and Wide Voltage Range for MVDC Distribution Grids
Guangfu Ning · Sheng Yang · Ben Dai · Guo Xu 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年11月
本文提出了一种结合双有源桥（DAB）特性的交错Buck集成分支共享模块化多电平直流变压器（DCT）。该结构在中压直流（MVDC）侧采用分支共享模块化多电平变换器，作为DAB的原边；低压直流侧则采用交错结构，实现了宽电压范围下的高效功率变换。
解读: 该拓扑结构在MVDC侧采用模块化多电平技术，在低压侧集成交错Buck，非常契合阳光电源PowerTitan系列大功率储能系统及中压直流接入场景的需求。其宽电压范围特性有助于提升储能系统在电池电压波动时的效率与灵活性。建议研发团队关注该拓扑在降低系统损耗及提高功率密度方面的潜力，可将其作为下一代高压储...
基于导纳的直流微电网稳定性及失稳参与分析
Immittance-Based Stability and Instability Participation Analysis for DC Microgrids
Bangbang He · Wu Chen · Jianzhong Xu · Han Mu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年6月
本文针对直流微电网提出了一种基于导纳矩阵行列式的稳定性分析新方法。该方法有效解决了现有分析中忽略线路网络及非最小相位系统带来的局限性，通过证明行列式不存在右半平面极点，简化了稳定性判据，并实现了对失稳源的精确参与度分析。
解读: 该研究对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及微电网解决方案具有重要参考价值。随着直流微电网应用增多，系统交互引起的振荡问题日益突出。本文提出的基于导纳矩阵的稳定性分析方法，可优化阳光电源PCS（储能变流器）的控制策略，提升在复杂直流网络下的并网稳定性。建议研发团队将该...
一种基于主动基频环流注入实现全范围运行的多MVAC端口增强型模块化多电平变换器
An Enhanced Modular Multilevel Converter With Multiple MVAC Ports Based on Active Fundamental-Frequency Circulating Current Injection to Realize Full-Range Operation
Junxian Chen · Jianwen Zhang · Jianqiao Zhou · Gang Shi 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
针对配电网中新能源接入带来的安全挑战，本文提出一种新型多端口模块化多电平变换器（MMC）。通过主动注入基频环流，该拓扑在减少器件与电容数量的同时，实现了全范围运行，为解决传统背靠背MMC方案成本高、体积大的问题提供了高效的拓扑优化方案。
解读: 该研究提出的多端口MMC拓扑及环流控制策略，对阳光电源的集中式逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）具有重要的参考价值。通过减少器件数量和优化环流控制，有助于进一步提升大功率变流器的功率密度和转换效率，降低系统成本。建议研发团队关注该拓扑在多端口能源互联场景下的应用潜力，特别是针对未来构...
具有增强短路电流的新型功率模块为构网型风力发电机组低电压穿越带来的潜力与挑战
Potential and Challenges in LVRT for Grid-Forming Wind Turbines Brought by the Emergence of New Power Modules With Enhanced Short-Circuit Current
Siying Xu · Han Wang · Dangsheng Zhou · Chen Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月
提高变流器的短路电流能力可直接增强双馈风力发电系统（DFIG）的低电压穿越（LVRT）性能。受限于功率半导体模块及成本，该方法此前应用受限。近期材料与调制策略的进步显著提升了其短时过流能力，本文探讨了该技术在构网型风电系统中的应用潜力与面临的挑战。
解读: 该研究探讨的功率模块短时过流能力提升，对阳光电源风电变流器及构网型（GFM）储能系统具有重要参考价值。在弱电网环境下，提升变流器的短路电流支撑能力是实现稳定并网的关键。建议研发团队关注新型功率半导体（如SiC/GaN）在提升过流裕量方面的应用，这不仅能优化风电变流器的LVRT性能，还可提升Power...
基于相场模型与有限元分析集成的功率模块键合线电-热-力退化及裂纹扩展研究
Investigation of Electro-Thermo-Mechanical Degradation and Crack Propagation of Wire Bonds in Power Modules Using Integrated Phase Field Modeling and Finite Element Analysis
Han Jiang · Shuibao Liang · Yaohua Xu · Saranarayanan Ramachandran · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月
引线键合的界面疲劳退化和裂纹形成是功率模块封装中影响电力电子可靠性的严重问题之一。本文提出了一种基于相场建模与有限元分析相结合的新方法，用于研究绝缘栅双极型晶体管（IGBT）功率模块中引线键合互连的电热机械行为、界面退化和裂纹扩展过程。将宏观尺度电热机械分析得到的应变能密度传递到细观尺度相场建模中，以研究考虑引线晶粒形态影响下的界面疲劳和裂纹扩展。研究了典型采用铝引线键合的IGBT功率模块在功率循环下的温度和应力分布特性。分析了引线与芯片之间热应变在互连界面处引起的应力集中。裂纹长度随循环次数的...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于功率模块线键合界面退化与裂纹扩展的研究具有重要的工程应用价值。作为光伏逆变器和储能变流器的核心部件，IGBT功率模块的可靠性直接影响系统的长期稳定运行。当前我们的产品在户外极端环境下面临频繁的功率循环和温度波动，线键合界面的疲劳失效是导致模块失效的主要模式之一，这直...
用于分布式光伏中压直流
MVDC）汇集系统的具有自动均压功能的单级IIOS变换器
Guangfu Ning · Litao Du · Liang Yuan · Yao Sun 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月
本文提出了一种用于分布式光伏中压直流（MVDC）汇集系统的单级输入独立输出串联（IIOS）变换器。该拓扑由三端口变换器（TPC）子模块组成，集成了交错并联Boost单元和全桥LC串联谐振单元，无需额外辅助电路即可实现自动均压，有效提升了中压直流汇集系统的效率与可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及大型地面电站直流汇集方案具有重要参考价值。随着光伏电站向更高电压等级（如1500V甚至更高）发展，直流侧的均压控制是提升系统安全性的关键。该拓扑提出的自动均压技术可减少辅助电路成本，提高变换效率。建议研发团队关注该三端口变换器在组串式光伏接入MVDC汇集系统中的应用潜...
多频单级混合开关电容变换器
Multifrequency Single-Stage Hybrid Switched-Capacitor Converter
Shouheng Han · Jingyang Tan · Yijie Wang · Yueshi Guan 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年3月
混合开关电容变换器（SSC）在固定比例DC-DC转换中具有显著优势。为应对负载或输入波动，传统方案通常采用两级结构。本文提出了一种模块化设计的单级多频混合SSC，通过优化谐振特性，在保持高效率的同时简化了系统架构，提升了功率密度与动态响应能力。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及组串式逆变器中的DC-DC变换环节具有重要参考价值。目前阳光电源的储能PCS多采用两级架构以适应电池电压波动，该单级多频混合SSC方案有望通过简化拓扑结构，进一步提升系统功率密度并降低转换损耗。建议研发团队评估该拓扑在宽电压...
一种用于电力电子系统加速仿真的自动电路划分策略
An Automatic Circuit Partitioning Strategy for Accelerated Simulation of Power Electronic Systems
Zhujun Yu · Zhengming Zhao · Bochen Shi · Han Xu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年5月
针对大规模电力电子系统仿真效率低的问题，本文提出了一种基于储能元件解耦的自动电路划分策略。该方法克服了传统人工划分的局限性，实现了计算机自动划分，显著提升了复杂电力电子系统的仿真速度。
解读: 该技术对阳光电源的产品研发具有重要价值。在PowerTitan储能系统及大型组串式逆变器研发中，系统规模日益复杂，仿真耗时是制约研发周期的关键瓶颈。该自动划分策略可集成至iSolarCloud仿真平台或内部研发工具链中，通过优化电路仿真效率，缩短复杂拓扑（如多电平、多模块并联）的验证周期。建议研发团...
基于改进型GaN HEMT模型的GaN基TCM变换器死区时间能量损耗分析
Analysis of Dead-Time Energy Loss in GaN-Based TCM Converters With an Improved GaN HEMT Model
Yi Zhang · Wenzhe Xu · Yue Xie · Teng Liu 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年2月
针对GaN基三角电流模式（TCM）应用，死区时间对开关损耗影响显著。现有GaN HEMT模型多关注开关过程，缺乏对死区效应的充分考虑。本文分析了死区时间过长或不足下的开关瞬态特性，并提出改进模型以准确评估能量损耗。
解读: 随着阳光电源在户用光伏逆变器及小型储能PCS中对高功率密度和高效率的追求，GaN器件的应用日益广泛。TCM（三角电流模式）是实现高频软开关的关键技术，但死区时间控制直接影响效率上限。本文提出的改进型GaN模型有助于研发团队在设计高频DC-DC变换器时，更精确地优化死区参数，从而降低开关损耗，提升整机...
一种连续可调的模块化双向开关电容DC-DC变换器
Continuously Adjustable Modular Bidirectional Switched-Capacitor DC–DC Converter
Shouheng Han · Yijie Wang · Zhenli Xie · Yueshi Guan 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年11月
本文提出了一种基于开关电容（SC）的连续可调模块化双向DC-DC变换器。该结构由串并联SC变换器模块、调节模块和谐振SC变换器模块组成。文章详细分析了三种模块在降压模式下的基本配置，并探讨了升压模式下的运行特性。
解读: 该拓扑采用模块化设计且具备双向功率流能力，与阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及户用储能PCS的技术演进方向高度契合。开关电容技术在提升功率密度和效率方面具有潜力，有助于优化储能变流器内部DC-DC级的体积与损耗。建议研发团队评估该拓扑在低压侧电池接口的适用性，特别是...
7.2 kV三端口SiC单级电流源固态变压器及90 kV防雷保护
7.2 kV Three-Port SiC Single-Stage Current-Source Solid-State Transformer With 90 kV Lightning Protection
Liran Zheng · Xiangyu Han · Chunmeng Xu · Rajendra Prasad Kandula 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年10月
本文提出了一种用于光伏、储能、电动汽车快充及数据中心等应用的多端口模块化单级电流源固态变压器（SST）。该7.2 kV/50 kVA系统由五个输入串联输出并联（ISOP）模块组成，每个模块基于3.3 kV SiC反向阻断MOSFET与二极管模块构建，具备高压耐受与高效转换能力。
解读: 该技术在电力电子拓扑领域具有前瞻性，特别是其采用的3.3 kV SiC器件和ISOP模块化架构，对阳光电源的高压储能系统（如PowerTitan系列）及大功率直流快充技术具有重要参考价值。单级电流源SST架构有助于简化系统复杂度并提升功率密度，建议研发团队关注其在高压直流接入场景下的效率优势。此外，...
一种效率提升的单相有源功率解耦PFC整流器
An Efficiency-Improved Single-Phase PFC Rectifier With Active Power Decoupling
Yujiao Cui · Hua Han · Yonglu Liu · Guo Xu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年9月
有源功率解耦（APD）技术可有效消除单相系统中的二倍频纹波功率，从而省去大体积铝电解电容。然而，APD引入的额外高频开关会增加损耗，降低系统效率。针对此问题，本文提出了一种改进的升压型拓扑，旨在提升系统整体效率。
解读: 该技术对阳光电源的户用光伏逆变器及充电桩产品线具有重要参考价值。户用逆变器对体积和寿命要求极高，通过APD技术替代电解电容可显著提升系统功率密度和可靠性。针对APD带来的效率损耗问题，本文提出的优化方案可结合阳光电源在SiC/GaN宽禁带半导体应用上的优势，进一步降低开关损耗。建议研发团队评估该拓扑...
将动态阈值电压纳入肖特基型p-GaN栅极功率HEMT的SPICE模型
Incorporating the Dynamic Threshold Voltage Into the SPICE Model of Schottky-Type p-GaN Gate Power HEMTs
Han Xu · Jin Wei · Ruiliang Xie · Zheyang Zheng 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年5月
本文研究了增强型肖特基型p-GaN栅极HEMT的阈值电压（VTH）对漏极偏置的依赖性。研究发现，器件从高漏压关断状态切换至导通状态时，所需的栅极电压高于静态特性预期。文章揭示了这种动态VTH现象的物理机制，并将其纳入SPICE模型以提高仿真精度。
解读: 随着阳光电源在户用光伏逆变器及小型化储能产品中对高功率密度要求的提升，GaN器件的应用前景广阔。该研究提出的动态阈值电压SPICE模型，能够显著提升电路仿真在宽禁带半导体应用中的准确性，避免因模型偏差导致的驱动电路设计失效。建议研发团队在开发下一代高频、高效率组串式逆变器及微型逆变器时，引入该动态模...
考虑电网阻抗耦合的MMC完整HSS阻抗模型
A Complete HSS-Based Impedance Model of MMC Considering Grid Impedance Coupling
Zigao Xu · Binbin Li · Linjie Han · Junlin Hu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年12月
谐波状态空间（HSS）是表征模块化多电平变换器（MMC）内部谐波特性的有效建模方法。现有模型多假设电网理想，忽略了电网阻抗及双闭环控制与锁相环（PLL）的影响。本文提出了一种完整的MMC阻抗模型，准确刻画了考虑电网阻抗耦合下的系统谐波交互特性。
解读: 该研究对于阳光电源在大功率中高压并网应用（如大型地面光伏电站、储能电站及风电变流器）具有重要参考价值。随着电网弱电网特性日益显著，基于HSS的阻抗建模能有效预测MMC类变换器在复杂电网环境下的谐振风险。建议将此建模方法集成至iSolarCloud智能运维平台的仿真分析模块中，优化PowerTitan...
中压应用中模块化多电平变换器的解耦调制方案
Decoupled Modulation Scheme for Modular Multilevel Converters in Medium-Voltage Applications
Binbin Li · Linjie Han · Shukai Mao · Shaoze Zhou 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年11月
本文针对模块化多电平变换器（MMC）在应用环流抑制控制时，调制谐波特性受损的问题进行了研究。特别是在子模块数量较少的中压MMC应用中，该问题尤为突出。文章提出了一种直接的解耦调制方案，旨在优化电压波形质量并提升系统性能。
解读: MMC拓扑在阳光电源的大型地面光伏电站升压并网及高压大功率储能系统（如PowerTitan系列的大规模应用）中具有重要潜力。该研究提出的解耦调制方案能有效改善中压MMC在环流抑制下的谐波表现，对于提升大功率变流器的电能质量、降低滤波器设计难度具有直接参考价值。建议研发团队关注该调制策略在减少子模块数...
基于开关电容和耦合电感的升压软开关DC-DC变换器
Novel High Step-Up Soft-Switching DC–DC Converter Based on Switched Capacitor and Coupled Inductor
Xiangjun Zhang · Lei Sun · Yueshi Guan · Shouheng Han 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年9月
本文提出了一种结合耦合电感与开关电容的新型高升压DC-DC变换器。该拓扑通过电容并联充电、串联放电与耦合电感相结合，实现了高电压增益。利用耦合电感漏感能量，实现了开关管的零电压开关（ZVS），有效降低了开关损耗。
解读: 该技术在高升压比和软开关领域的突破，对阳光电源的核心业务具有重要参考价值。在组串式光伏逆变器中，该拓扑可提升DC/DC升压级的效率，减小磁性元件体积，从而提升整机功率密度。在储能系统（如PowerTitan系列）中，若应用于电池侧DC/DC环节，可有效降低开关损耗，提升系统整体转换效率。建议研发团队...
用于离网或并网运行的升压逆变器的电压调制与电流控制
Voltage Modulation and Current Control of Boost Inverters for Stand-Alone or Grid-Tied Operation
Woei-Luen Chen · Chung-Han Yang · Chia-Ting Lin · Ming-Sheng Xu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年8月
本文研究了升压逆变器（Boost Inverter）的电压调制与电流控制策略。该拓扑通过两个Boost变换器的差分输出实现直流升压与DC-AC转换。针对电路参数不一致导致的交流侧直流分量问题，以及Boost变换器电压增益的非线性特性，提出了相应的控制方案，以提升离网及并网运行的性能。
解读: 该研究涉及的升压逆变器拓扑在小功率光伏逆变器及微型逆变器领域具有应用潜力。对于阳光电源的户用光伏逆变器产品线，该拓扑能有效实现高升压比，简化系统架构。文中提到的差分输出共模噪声抑制特性，有助于优化EMI设计，提升产品电磁兼容性。建议研发团队关注其在处理参数不一致性导致的直流分量抑制方面的控制算法，这...
具有闭式误差补偿的永磁同步电机无差拍预测电流控制
Deadbeat Predictive Current Control for Permanent Magnet Synchronous Machines With Closed-Form Error Compensation
Cheng Xu · Zaikun Han · Shuai Lu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年5月
无差拍预测电流调节器具有快速动态响应的优点，但在实际系统中，受电感等参数不确定性影响，存在稳态电流跟踪误差。本文提出一种新的闭式方法，无需基于观测器的扰动电压前馈，即可直接补偿电流跟踪误差。
解读: 该技术主要针对永磁同步电机（PMSM）的电流控制，与阳光电源的风电变流器及储能系统中的电机驱动控制逻辑高度相关。无差拍预测控制（Deadbeat Control）能显著提升变流器的动态响应速度，对于风电变流器在复杂电网环境下的电流跟踪精度优化具有重要参考价值。此外，该闭式补偿方法无需复杂观测器，降低...
基于Floquet理论的单相非对称多电平逆变器SRF电压控制小信号稳定性分析
Floquet-Theory-Based Small-Signal Stability Analysis of Single-Phase Asymmetric Multilevel Inverters With SRF Voltage Control
Yang Han · Xiangyang Lin · Xu Fang · Lin Xu 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年3月
本文提出了一种基于Floquet理论的小信号建模方法，用于分析独立运行模式下单相非对称级联H桥多电平逆变器（ACHMI）的稳定性。该模型涵盖了功率级及包含同步参考坐标系（SRF）电压环和电容电流反馈的级联控制回路，为多电平逆变系统的稳定性评估提供了理论支撑。
解读: 该研究针对多电平逆变器在复杂控制策略下的稳定性分析，对阳光电源的组串式逆变器及户用储能逆变器产品线具有参考价值。随着户用及工商业场景对电能质量要求提升，多电平拓扑应用日益广泛，其控制环路的稳定性直接影响系统可靠性。建议研发团队借鉴Floquet理论分析方法，优化逆变器在弱网或独立运行模式下的控制参数...
DCM模式下带RC缓冲电路的Boost PFC变换器振荡分析及参数选择原则
Detailed Oscillation Analysis and Parameter Selection Principle for Boost PFC Converter With RC Snubber Operated in DCM
Kai Yao · Hairui Xu · Qiang Li · Yehua Han 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年4月
本文研究了Boost PFC变换器在断续导通模式（DCM）下的寄生振荡问题。寄生参数会导致输入电流畸变，文章详细分析了RC缓冲电路对抑制寄生振荡的作用，并推导了特征根的三种形式，提出了相应的参数选择原则，以优化变换器的性能。
解读: 该研究直接关联阳光电源组串式逆变器及户用光伏产品中的前级Boost升压电路。在光伏逆变器设计中，DCM模式下的寄生振荡是导致EMI超标和电流谐波畸变的主要原因。通过本文提出的RC缓冲参数优化原则，研发团队可有效抑制高频振荡，提升系统电磁兼容性（EMC）表现，并降低功率器件的电压应力。建议在下一代高功...
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