找到 195 条结果 · IEEE Transactions on Power Electronics
一种基于耦合电感的单开关高增益低电压应力DC-DC变换器
A Single-Switch Coupled Inductor-based DC-DC Converter with High Gain and Low Voltage Stress
Xuefeng Hu · Yanlong Chen · Junqiang Jia · Liang Huo 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
本文提出了一种基于集成两个升压单元和一个三绕组耦合电感并带有两个开关电容网络的新型单开关直流 - 直流变换器，适用于高电压比转换应用。所提出的变换器能够在所有半导体器件承受极低电压应力的基础上实现宽范围的电压增益，并通过合理的漏感实现所有二极管的零电流关断。此外，其输入和输出的地之间存在恒定的电位差。上述特性使所提出的变换器成为可再生能源发电领域中低压输入源与高压直流母线之间的优秀接口。另外，所提出的变换器的串联输出电容交替充电和放电，从固有结构上可有效降低输出电压纹波。同时，其固有的电路结构不...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项单开关耦合电感型高增益DC-DC变换器技术具有显著的应用价值。该技术通过集成双升压单元和三绕组耦合电感配合开关电容网络，实现了宽范围电压增益与低器件电压应力的优化平衡，这与我们光伏逆变器和储能系统中前级DC-DC变换环节的核心需求高度契合。 在光伏应用场景中，该技术能...
中压碳化硅技术赋能的高功率电子应用综述
High-Power Electronic Applications Enabled by Medium Voltage Silicon-Carbide Technology: An Overview
Morten Rahr Nielsen · Shiyue Deng · Abdul Basit Mirza · Benjamin Futtrup Kjærsgaard 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
随着社会电气化与绿色转型，高效大功率电子变换器的需求日益增长。中压碳化硅（SiC）半导体器件凭借优于硅基器件的静态与动态性能，成为关键推动力。本文全面综述了中压SiC技术在电力电子领域的应用潜力与技术挑战。
解读: 中压SiC技术是阳光电源提升产品功率密度与转换效率的核心驱动力。在集中式光伏逆变器及PowerTitan系列大容量储能变流器中，应用中压SiC器件可显著降低开关损耗，减小磁性元件体积，从而实现整机轻量化与高效率。建议研发团队重点关注中压SiC模块的封装散热技术及高频驱动电路设计，以应对未来更高电压等...
关于GaN-HEMT基DC-DC变换器电热建模实验验证的研究
On the Experimental Verification of Electrothermal Modeling of GaN-HEMT-Based DC–DC Converters
Jhonattan G. Berger · Christian A. Rojas · Alan H. Wilson-Veas · Rodrigo A. Bugueño 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
功率变换器的可靠性与半导体器件结温的变化密切相关。因此，拥有这些组件的精确模型至关重要。本研究提出了一种针对基于氮化镓（GaN）的直流 - 直流变换器的电热模型。实验评估采用了基于氮化镓的两电平降压变换器（TLBC），其中通过脉宽调制（PWM）实现电流控制，同时在 10 - $\text{500} \,\text{kHz}$ 的固定开关频率范围内开发了一个综合热模型。测试平台采用红外热传感器进行直接温度测量。通过与稳态和动态条件下的实验数据进行比较，对所提出的模型进行了验证。最后，本研究的贡献在...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项GaN-HEMT器件的电热建模研究具有重要的战略价值。GaN功率器件因其高开关频率、低损耗特性，正成为下一代光伏逆变器和储能变流器的核心技术方向，与公司"1+e"战略中对高功率密度、高效率产品的追求高度契合。 该研究的核心价值在于建立了精确的电热耦合模型，并通过10-...
一种并联输入与多功能输出的双有源桥变换器
A Parallel Input and Versatile Output Dual Active Bridge Converter
Sohaib Qazi · Prasanth Venugopal · Alan J. Watson · Patrick Wheeler 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
由于基于 H 桥的隔离式直流/直流变换器易于扩展至大功率、控制机制简单且能有效利用半导体器件和变压器，它们在快速充电站、直流微电网和可再生能源整合等各种电力电子应用中占据了核心地位。在双向变换器中，双有源桥（DAB）变换器因其直接的功率流控制机制、固有的软开关实现方式、对称且模块化的结构等特点，成为常见选择。然而，传统拓扑结构在电压增益和输出功率范围较宽时，效率会显著降低。这一局限性可能会阻碍其在公共直流充电器中的应用，因为公共直流充电器通常需要适应不同的充电曲线和车辆电压等级。本文提出了一种源...
解读: 从阳光电源的业务布局来看，这项基于双有源桥（DAB）变换器的改进技术具有显著的战略价值。该技术通过并联输入和多功能输出设计，有效解决了传统DAB在宽电压增益和宽功率范围下效率骤降的核心痛点，这与我司在光储充一体化、直流微网和快速充电站等应用场景的技术需求高度契合。 在储能系统方面，该技术的双向功率...
基于协同PWM的并联并网逆变器功率半导体器件主动热控制
Coordinated PWM-Based Active Thermal Control for Power Semiconductor Devices in Parallel Grid-Tied Inverters
Tao Xu · Feng Gao · Pengfei Tan · Frede Blaabjerg · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
本文提出了一种针对并联并网逆变器功率器件的主动热控制方法。通过协同脉宽调制（PWM）技术，突破了传统主动热控制无法将开关频率降至额定值以下的限制，为提升功率半导体器件的可靠性提供了更大的调节自由度。
解读: 该技术对阳光电源的核心业务具有重要价值。在组串式逆变器和大型集中式逆变器中，功率模块的热应力是影响寿命的关键因素。通过协同PWM主动热控制，可以在不牺牲并网性能的前提下，动态优化开关频率，显著降低功率器件的热波动，从而提升产品在极端工况下的可靠性。建议研发团队将其应用于PowerTitan等储能变流...
一种可扩展的无变压器双向直流-直流变换器，具有高电压增益和零电流纹波
An Extendable Transformer-Less Bidirectional DC–DC Converter With High Voltage Gain and Zero-Current Ripple
作者未知 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月
本文提出了一种基于带开关电容和零电流纹波单元的二次型电路的新型可扩展非隔离双向直流 - 直流变换器。首先，所提出的双向直流 - 直流变换器通过将二次型电路与开关电容单元相结合，实现了宽电压转换比，并降低了半导体器件上的电压应力。其次，当变换器的开关频率远高于系统的谐振频率时，零电流纹波单元能够高效抑制电流纹波。此外，通过嵌入n个可扩展模块，推导出了一族可扩展的双向直流 - 直流变换器，从而提高了变换器的电压传输比。采用同步整流调制策略详细分析了该变换器在升压和降压模式下的工作原理和稳态特性。最后...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项无变压器双向DC-DC变换器技术在储能系统和光伏应用领域具有显著的战略价值。 该技术通过二次型电路与开关电容单元的结合，实现了宽范围电压转换比和低器件电压应力，这对我司储能变流器（PCS）产品线具有直接意义。在大型储能电站中，电池侧电压（通常200-900V）与直流母...
基于改进平衡技术的DC-AC变换器共模EMI噪声抑制
Common-Mode EMI Noise Reduction With Improved Balance Technique for DC–AC Converters
Zhuo Qing · Peng Guo · Qianming Xu · Jiayu Hu 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月
宽禁带半导体器件因高开关速度提升了功率密度，但也带来了严重的共模（CM）电磁干扰（EMI）问题。平衡技术作为一种有效的CM噪声抑制手段，在提升功率密度方面具有显著优势。本文提出了一种改进的平衡技术，旨在进一步优化DC-AC变换器的电磁兼容性能。
解读: 随着阳光电源组串式逆变器及PowerTitan系列储能变流器全面转向SiC等宽禁带半导体，高频开关带来的EMI挑战日益严峻。该研究提出的改进平衡技术，无需额外增加庞大的无源滤波器即可抑制共模噪声，对提升逆变器功率密度、减小整机体积及降低EMI滤波成本具有直接指导意义。建议研发团队在下一代高功率密度组...
一种基于栅极电流检测的SiC MOSFET超快通用短路保护技术
An Ultrafast Universal Short-Circuit Protection Technique Based on Gate Current Detection for SiC MOSFET
Zipeng Ke · Jun Wang · Bo Hu · Xuanting Song 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
针对SiC MOSFET短路故障，本文提出了一种基于栅极电流检测的超快通用短路保护方法。该方法利用短路发生时栅极电流的特征变化，实现对故障的快速响应，显著提升了功率器件在极端工况下的可靠性。
解读: 随着阳光电源组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统向更高功率密度和更高开关频率演进，SiC MOSFET的应用日益广泛。该技术通过栅极电流检测实现超快短路保护，能有效解决SiC器件短路耐受时间短的痛点，提升系统在复杂电网环境下的鲁棒性。建议研发团队在下一代高频功率模块驱动电...
SiC MOSFET热瞬态测量性能指标研究
Figures-of-Merit Study for Thermal Transient Measurement of SiC MOSFETs
Yi Zhang · Yichi Zhang · Voon Hon Wong · Sven Kalker 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月
本文探讨了利用温度敏感电参数（TSEP）进行热瞬态测量（TTM）的方法。针对TTM测量值是否能准确反映功率半导体器件真实温度或热结构的问题，研究了其性能指标，旨在提升SiC MOSFET热特性分析的准确性与可靠性。
解读: 随着阳光电源在组串式逆变器、PowerTitan储能系统及电动汽车充电桩中大规模应用SiC MOSFET以提升功率密度和效率，器件的热管理至关重要。本文研究的TTM方法及TSEP技术，可直接指导研发团队对SiC功率模块进行更精确的热结构表征与寿命评估。建议将该研究成果应用于iSolarCloud智能...
三相逆变器在线原位RDSON测量挑战与实现
Challenges and Implementation of Online In Situ RDSON Measurement in a Three-Phase Inverter
Chondon Roy · Namwon Kim · Daniel Evans · James Gafford 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月
本文探讨了三相逆变器中功率半导体器件导通电阻（RDSON）的实时监测难题。提出了一种优化的导通电压（VDSON）测量电路及多相变换器架构配置，旨在克服电流与电压测量中的非理想特性及器件差异带来的挑战，为实现电力电子系统的健康状态监测提供技术支撑。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线（组串式/集中式光伏逆变器、PowerTitan储能系统）具有极高的应用价值。RDSON作为功率器件（IGBT/SiC）健康状态的关键指标，实现其在线原位测量可显著提升iSolarCloud平台的故障预警与全生命周期运维能力。建议研发团队将此测量电路集成至功率模块驱动板中...
中压碳化硅技术推动的高功率电子应用：综述
High-Power Electronic Applications Enabled by Medium Voltage Silicon-Carbide Technology: An Overview
Morten Rahr Nielsen · Shiyue Deng · Abdul Basit Mirza · Benjamin Futtrup Kjærsgaard 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年8月
随着社会的电气化和绿色转型，对支持电力需求的高效大功率电子转换器的需求达到了前所未有的高度。关键推动因素是新兴的中压（MV）碳化硅（SiC）半导体器件，与硅基同类器件相比，其静态和动态性能均有所提升。本文全面概述了中压碳化硅技术的最新进展，研究了工业界和学术界现有的半导体器件和功率模块，并通过全面回顾典型的大功率电子应用，将这些器件和模块与它们的适用性直接关联起来。最后，对中压碳化硅技术的适用性和商业普及前景进行了展望。
解读: 从阳光电源的业务视角来看，中压碳化硅（MV SiC）技术的发展为我们在光伏逆变器、储能系统及新能源解决方案领域带来了重大战略机遇。该技术相较于传统硅基器件在静态和动态性能上的显著提升，直接契合我们产品向高功率密度、高效率方向演进的核心需求。 在光伏逆变器应用场景中，MV SiC器件能够支持更高的直...
一种用于功率半导体热瞬态测量的稀疏促进时域评估方法
A Sparsity-Promoting Time Domain Evaluation Method for Thermal Transient Measurement of Power Semiconductors
Yi Zhang · Anton Evgrafov · Shuai Zhao · Sven Kalker 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年6月
本文研究了获取功率半导体器件内部热结构的瞬态测量评估方法。研究指出，目前广泛使用的频域反卷积标准方法存在局限性，其产生的时间常数谱旁瓣缺乏物理意义。为此，本文提出了一种稀疏促进的时域评估方法，能更准确地提取器件的热阻抗参数，为功率器件的热特性分析提供了更精确的手段。
解读: 该研究直接服务于阳光电源核心产品（如组串式/集中式逆变器、PowerTitan储能系统）中功率模块的可靠性设计。功率器件的热管理是提升系统功率密度和使用寿命的关键。通过该稀疏促进的时域评估方法，研发团队能更精准地获取IGBT/SiC模块的内部热结构，优化散热设计，并提升在极端工况下的热保护策略精度。...
一种低功耗的硅-碳化硅达林顿晶体管对
A Si-SiC Darlington Transistor Pair With Low Consumption
Linyuan Liao · Zhenhui Wu · Zhixiong Yang · Rongzhou Zeng 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年6月
碳化硅双极型晶体管（SiC BJT）作为第三代半导体器件，因其高驱动损耗限制了商业化应用。本文提出了一种由输入硅（Si）BJT和输出SiC BJT组成的硅-碳化硅混合达林顿晶体管对（HDTP），通过共射极连接，旨在有效降低开关损耗，提升功率转换效率。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线具有重大意义。在光伏组串式逆变器和PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）中，降低开关损耗是提升整机效率和功率密度的关键。Si-SiC混合拓扑通过结合Si器件的驱动优势与SiC器件的高效开关特性，有望在不显著增加成本的前提下，优化逆变器及PCS的散热...
考虑动态传输特性和米勒斜坡的SiC MOSFET串扰峰值精确预测方法
An Accurate Predictive Method of Crosstalk Peaks Considering Dynamic Transfer Characteristics and Miller Ramp for SiC MOSFETs
Hao Yue · Jian Chen · Wensheng Song · Haoyang Tan 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年5月
碳化硅（SiC）MOSFET因低导通电阻和寄生参数优势被广泛应用，但其串扰现象易导致误导通或栅极氧化层损坏。本文提出了一种精确预测SiC MOSFET串扰峰值的方法，通过考虑器件动态传输特性及米勒斜坡效应，有效提升了功率变换器设计的可靠性。
解读: 该研究对于阳光电源的高功率密度产品至关重要。随着公司在组串式逆变器、PowerTitan储能系统及风电变流器中大规模应用SiC器件，串扰问题直接影响系统的开关频率提升与可靠性。该预测方法可集成至研发仿真流程中，优化驱动电路设计，降低误导通风险，从而提升产品在极端工况下的稳定性。建议研发团队将其应用于...
SiC半桥功率模块损耗不平衡的发现——分析与验证
Discovery of Loss Imbalance in SiC Half-Bridge Power Modules – Analysis and Validations
Benjamin Futtrup Kjærsgaard · Gao Liu · Thore Stig Aunsborg · Dipen Narendra Dalal 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年5月
本文揭示了半桥功率模块中高侧与低侧SiC MOSFET开关损耗不一致的现象。研究发现，由于高侧栅极寄生电容的影响，高侧器件的开关损耗比低侧高出40%以上。该发现对中压功率模块的设计与效率优化具有重要参考价值。
解读: 该研究对阳光电源的核心产品线（如组串式光伏逆变器、PowerTitan储能系统及风电变流器）具有重要指导意义。随着公司产品向高功率密度、高效率的SiC方案转型，高侧与低侧损耗不平衡问题直接影响模块的热设计与寿命评估。建议研发团队在设计阶段引入该寄生参数模型，优化驱动电路布局与驱动参数，以平衡热应力，...
基于门极脉冲的SiC MOSFET器件在线温度测量方法
Online Temperature Measurement Method for SiC MOSFET Device Based on Gate Pulse
Xianwei Meng · Meng Zhang · Shiwei Feng · Yidan Tang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年4月
本文提出了一种基于SiC MOSFET漏源电流（Ids）与器件温度线性关系的在线测温新方法。通过研究SiC MOSFET转移特性曲线的温度敏感性，实现了在不增加额外硬件电路的情况下，利用门极脉冲信号对功率器件进行实时温度监测，为提升功率模块的运行可靠性提供了技术支撑。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线具有极高的应用价值。随着SiC器件在组串式光伏逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器中的大规模应用，精确的结温监测是实现器件寿命预测与主动热管理的关键。该方法无需额外硬件，可直接集成于iSolarCloud智能运维平台，通过实时监控SiC模块热状态，...
基于POD算法的电力电子器件多时间尺度热网络模型
Multitimescale Thermal Network Model of Power Devices Based on POD Algorithm
Yao Zhao · Zhiqiang Wang · Dan Luo · Cuili Chen 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年4月
针对传统热网络模型难以准确预测电力电子器件多时间尺度温度信息的问题，本文提出了一种基于本征正交分解（POD）算法的热网络模型。以MOSFET为例，该模型通过POD算法有效捕捉了器件在不同时间尺度下的热响应特性，显著提升了温度预测的精度与效率，为电力电子系统的热设计提供了新方法。
解读: 该研究对于阳光电源的核心产品线（如组串式/集中式光伏逆变器、PowerTitan/PowerStack储能系统）具有极高的应用价值。在功率密度不断提升的背景下，精确的热管理是保证IGBT/SiC功率模块可靠性的关键。POD算法能够实现计算效率与精度的平衡，建议将其集成至iSolarCloud智能运维...
一种基于有限状态机的三相双有源桥变换器开路故障快速低成本检测与隔离技术
A Fast and Low-Cost Open-Circuit Fault Detection and Isolation Technique for Three-Phase Dual-Active-Bridge Converters Based on Finite State Machines
Shahamat Shahzad Khan · Huiqing Wen · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年2月
三相双有源桥（3Φ-DAB）DC-DC变换器作为储能设备与直流母线间的关键接口，因其功率密度高而备受关注。然而，由于其半导体器件数量多且运行模式复杂，系统可靠性面临挑战。本文提出了一种基于有限状态机的故障检测与隔离技术，能够快速识别并定位开路故障，有效提升变换器的运行可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）具有极高的应用价值。3Φ-DAB是高压大功率储能变流器（PCS）的核心拓扑，其可靠性直接影响电站的可用率。该文提出的基于有限状态机的快速故障诊断方法，无需额外增加昂贵的传感器成本，即可实现对功率模块开路故障的精准定位，非常...
宽禁带器件动态测试的重点与关注点：一项基于问卷的调查
Focuses and Concerns of Dynamic Test for Wide Bandgap Device: A Questionnaire-Based Survey
Peng Sun · Mingrui Zou · Yulei Wang · Jiakun Gong 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年12月
由于高开关速度、低导通电阻和高导热性等优势，碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN)等宽禁带(WBG)器件备受关注。然而，WBG器件的高开关速度也带来了测试方面的挑战。本文通过问卷调查，总结了当前工业界和学术界在WBG器件动态测试中的核心关注点与技术难点。
解读: 宽禁带半导体是阳光电源提升产品功率密度和转换效率的核心技术路径。在组串式光伏逆变器和PowerTitan/PowerStack储能系统中，SiC器件的应用已成为提升效率的关键。该文献揭示的动态测试挑战，对阳光电源优化功率模块驱动设计、降低开关损耗及电磁干扰(EMI)具有重要指导意义。建议研发团队参考...
基于栅极电压的功率半导体器件主动热控制
Gate Voltage-Based Active Thermal Control of Power Semiconductor Devices
Abhishek Chanekar · Nachiketa Deshmukh · Abhinav Arya · Sandeep Anand · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年9月
主动热控制（ATC）常用于降低功率半导体器件（PSD）的结温波动并提升可靠性。通过调节栅极电压改变PSD的功率损耗是实现ATC的有效方法。本文探讨了在静态I-V特性的欧姆区内，栅极电压变化对功率损耗的影响机制及控制策略。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan系列储能变流器（PCS）具有重要价值。通过栅极电压的主动热控制，可以在极端工况下动态优化IGBT/SiC模块的结温分布，显著延长功率模块的使用寿命，降低故障率。建议研发团队在下一代高功率密度逆变器设计中引入该控制策略，以提升产品在高温、高负载环境下...
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