找到 53 条结果 · IEEE Transactions on Power Electronics
一种改进的碳化硅MOSFET导通特性测量方法
An Improved Methodology for Measuring the Conduction Characteristics of SiC MOSFETs
Brian T. DeBoi · Andrew N. Lemmon · Arthur Boutry · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
开发高精度碳化硅(SiC) MOSFET行为模型需覆盖全工作区间的导通特性。然而，商用曲线追踪仪在低漏源电压下的测量范围受限，且存在动态稳定时间长等问题，导致测量误差。本文提出了一种改进的测量方法，旨在提升SiC器件在全工作区间的导通特性表征精度，为功率变换器的精确建模与设计提供支撑。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心功率器件选型与建模工作。随着公司组串式逆变器、PowerTitan储能系统及风电变流器向高功率密度、高效率方向演进，SiC MOSFET的应用日益广泛。该改进测量方法能显著提升器件行为模型的准确性，有助于优化逆变器及PCS的损耗计算与热设计，从而提升产品效率。建议研发团...
基于高斯曲线拟合的宽禁带半导体开关损耗评估改进方法
Improved Methodology for Estimating Switching Losses of Wide-Bandgap Semiconductors Using Gaussian Curve Fitting
Briana M. Bryant · Andrew N. Lemmon · Brian T. DeBoi · Christopher D. New 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年5月
准确评估开关损耗对宽禁带半导体硬开关应用至关重要。传统方法通过积分瞬时功率波形计算开关能量损耗，但存在测量误差等问题。本文提出一种基于高斯曲线拟合的改进方法，旨在更精确地评估半导体器件的开关损耗，提升电力电子系统的性能评估精度。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心竞争力。随着公司在组串式光伏逆变器和PowerTitan/PowerStack储能系统中大规模应用SiC等宽禁带器件，开关损耗的精准评估对于提升系统效率、优化散热设计及降低成本至关重要。该高斯拟合方法可集成至研发测试流程中，帮助工程师更准确地量化损耗，从而优化PWM控制...
高性能碳化硅功率模块寄生参数分析的改进方法
Improved Methodology for Parasitic Analysis of High-Performance Silicon Carbide Power Modules
Brian T. DeBoi · Andrew N. Lemmon · Brice McPherson · Brandon Passmore · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年10月
宽禁带半导体的高开关速度易在封装内部激发谐振，导致电压过冲及电磁干扰。本文提出了一种改进的有限元分析（FEA）方法，用于精确提取功率模块的寄生参数，从而优化器件几何结构并降低寄生效应，提升高性能功率模块的设计可靠性。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心竞争力。随着公司组串式逆变器（如SG系列）及储能系统（如PowerTitan）向更高功率密度和更高开关频率演进，SiC器件的应用已成为提升效率的关键。该改进的寄生参数提取方法可显著优化功率模块的封装设计，有效抑制电压过冲，提升系统在极端工况下的电磁兼容性（EMC）与可靠...
一种用于不平衡电网并网变流器的新型模型预测电流控制器
A New Model Predictive Current Controller for Grid-Connected Converters in Unbalanced Grids
Euan T. Andrew · Khaled H. Ahmed · Derrick Holliday · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年8月
分布式能源常接入电压不平衡的低压配电网，导致输出有功功率产生二倍频纹波。本文提出了一种针对不平衡电网的新型模型预测电流控制器，旨在解决现有模型预测控制中变开关频率带来的问题。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器和集中式逆变器产品线具有重要价值。在弱电网或电压不平衡的工商业及地面光伏电站场景下，传统控制策略易导致功率波动和电流畸变。引入该新型模型预测控制（MPC）算法，可有效抑制二倍频功率纹波，提升逆变器在复杂电网环境下的电能质量和运行稳定性。建议研发团队评估该算法的计算复杂度...
三开关共地升降压单级并网光伏逆变器
Three-Switch Common Ground Step-Down and Step-Up Single-Stage Grid-Connected PV Inverter
Hamed Heydari-doostabad · Maryam Pourmahdi · Mohammad Jafarian · Andrew Keane 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年7月
本文提出了一种新型三开关共地单相光伏逆变器，支持无变压器升降压转换及无功功率输出。该拓扑结构彻底消除了漏电流，适用于各类需要有功和无功支撑的并网或离网应用，且具备器件数量少等优势。
解读: 该技术对阳光电源的户用及工商业光伏逆变器产品线具有重要参考价值。其核心优势在于‘共地’设计，能从物理层面彻底解决无变压器拓扑中的漏电流问题，这对于提升户用逆变器的安全性及电磁兼容性至关重要。升降压单级架构简化了系统复杂度，有助于进一步优化阳光电源组串式逆变器的功率密度与转换效率。建议研发团队评估该拓...
一种用于双有源桥变换器直流偏置消除的磁通门电流传感器
A Fluxgate-Based Current Sensor for DC Bias Elimination in a Dual Active Bridge Converter
Guanqun Qiu · Li Ran · Hao Feng · Huaping Jiang 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年3月
双有源桥（DAB）DC-DC变换器中隔离变压器的直流偏置问题是影响系统效率与安全的关键。本文提出了一种基于磁通门技术的电流传感器，用于在包含大电流高频交流分量的背景下精确测量直流偏置电流。实验表明，该传感器相比商用霍尔传感器显著降低了测量误差，有效提升了DAB变换器的控制精度与运行可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及组串式光伏逆变器中的DC-DC级具有重要应用价值。DAB拓扑是储能变流器（PCS）实现双向功率流动的核心，变压器直流偏置会导致磁饱和、损耗增加甚至器件损坏。引入高精度磁通门传感器可实现对直流偏置的实时闭环抑制，提升PCS在复...
即插即用直流微电网中串联输出电池模块的电压均衡
Voltage Sharing With Series Output Connected Battery Modules in a Plug-and-Play DC Microgrid
Mohamed Kamel · Regan Andrew Zane · Dragan Maksimovic · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年11月
本文提出了一种在宽总线电压范围内，针对即插即用直流微电网中串联输出电池功率模块（BPM）的电压均衡方案。系统通过串联输出的BPM实现主动电池均衡并与总线连接。利用电池电流传感器，同时实现了荷电状态（SOC）调节与输出电压均衡。
解读: 该技术对阳光电源的储能业务（如PowerTitan、PowerStack系列）具有重要参考价值。随着储能系统向高压化、模块化发展，串联电池模块的电压均衡与SOC管理是提升系统效率与寿命的关键。文中提出的即插即用（PnP）架构与主动均衡控制策略，可优化阳光电源大容量储能系统的拓扑设计，提升系统在复杂微...
用于直流纳米电网的三端口双向DC/DC变换器
Three-Port Bidirectional DC/DC Converter for DC Nanogrids
Iman Askarian · Majid Pahlevani · Andrew M. Knight · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年7月
本文提出了一种用于直流纳米电网的三端口DC/DC变换器及其新型控制系统，旨在实现光伏与储能系统的集成。该变换器通过占空比和开关频率协同控制各端口间的功率流，具有元件数量少、成本低、可靠性高等优点。
解读: 该技术高度契合阳光电源的户用光储一体机（如SH系列）及微电网解决方案。三端口拓扑能有效减少光伏与储能接口的功率器件数量，降低系统成本并提升功率密度，这对于优化户用及工商业储能产品的体积与成本至关重要。通过占空比与开关频率的协同控制，可进一步提升系统在复杂负载下的动态响应能力。建议研发团队评估该拓扑在...
高性能功率模块寄生参数表征的改进方法
Improved Methodology for Parasitic Characterization of High-Performance Power Modules
Brian T. DeBoi · Andrew N. Lemmon · Blake W. Nelson · Christopher D. New 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年12月
随着宽禁带半导体技术的商业化，对多芯片功率模块内部寄生阻抗的精确表征需求日益增长。现有测量方法在处理具有极低寄生参数的高性能模块时精度不足，难以满足测量底噪要求。本文提出了一种改进的表征方法，旨在提升高频功率模块寄生参数提取的准确性。
解读: 该研究对于阳光电源的核心产品线（如组串式逆变器、PowerTitan储能系统及风电变流器）至关重要。随着SiC和GaN等宽禁带器件在高性能功率模块中的广泛应用，寄生参数的精确表征直接决定了开关损耗、电压尖峰抑制及电磁兼容（EMC）设计的优劣。通过应用该改进方法，研发团队能更精准地优化模块封装结构，提...
一种用于优化宽禁带半导体场效应管瞬态和色散行为预测的自动化模型调优程序
An Automated Model Tuning Procedure for Optimizing Prediction of Transient and Dispersive Behavior in Wide Bandgap Semiconductor FETs
Andrew J. Sellers · Michael R. Hontz · Raghav Khanna · Andrew N. Lemmon 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年11月
本文提出了一种自动化程序，用于开发能够捕捉下一代电力电子应用中高频效应的宽禁带半导体器件模型。该研究采用无导数全局优化算法，自主建模功率半导体器件的静态和动态行为，为高频电力电子系统的精确仿真提供了有效手段。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线具有极高价值。随着公司在组串式光伏逆变器和PowerTitan/PowerStack储能系统中大规模应用SiC等宽禁带器件，高频开关带来的瞬态效应和电磁干扰成为提升功率密度的瓶颈。该自动化建模方法可显著缩短器件驱动电路的设计周期，提升仿真精度，从而优化逆变器和PCS的效率...
电力变换器应用中组件间热相互作用分析
An Analysis of the Thermal Interaction Between Components in Power Converter Applications
Mohammad Shahjalal · Md Rishad Ahmed · Hua Lu · Chris Bailey 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年9月
准确预测半导体器件温度对电力电子变换器设计至关重要。传统RC热模型在特定边界条件下具有一定预测能力，但难以满足可靠性分析的高精度要求。本文旨在通过分析组件间的热相互作用，提升热模型的准确性，为电力电子系统的可靠性设计提供理论支撑。
解读: 热设计是阳光电源光伏逆变器（如组串式SG系列）及储能系统（如PowerTitan液冷系统）的核心竞争力。该研究提出的组件间热耦合分析方法，能有效优化功率模块的布局与散热设计，提升高功率密度产品在极端环境下的可靠性。建议研发团队将此分析方法集成至iSolarCloud智能运维平台的数字孪生模型中，通过...
基于宽禁带半导体的变换器结构中共模发射的建模与验证
Modeling and Validation of Common-Mode Emissions in Wide Bandgap-Based Converter Structures
Andrew N. Lemmon · Aaron D. Brovont · Christopher D. New · Blake W. Nelson 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年8月
采用宽禁带（WBG）半导体设计的现代功率变换器，因其高边沿速率和高频开关特性，会产生显著的传导电磁干扰（EMI）。本文提供了一种推导共模等效模型的综合方法，有助于分析这种增强的EMI特征。
解读: 随着阳光电源组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统向高功率密度和高开关频率演进，SiC等宽禁带器件的应用日益广泛，EMI问题成为产品认证与电磁兼容设计的核心挑战。本文提出的共模建模方法，可直接指导研发团队在设计阶段优化PCB布局与磁性元件参数，降低传导干扰。建议将该建模方法...
实现双有源桥
DAB）双向电动汽车充电器在稳态和瞬态运行下的全功率范围零电压开关
Yu Yan · Hua Bai · Andrew Foote · Wanbao Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年7月
双有源桥（DAB）变换器是实现高效率、高功率密度双向电动汽车充电的理想方案。然而，在轻载至中载工况下，实现零电压开关（ZVS）具有挑战性。本文探讨了在稳态及瞬态运行条件下，确保DAB变换器全功率范围实现ZVS的技术方法，旨在提升充电系统的转换效率与动态响应能力。
解读: 该技术对阳光电源的电动汽车充电桩及储能变流器（PCS）业务具有极高参考价值。DAB拓扑是实现双向能量流动的核心，通过优化ZVS控制策略，可显著降低开关损耗，提升充电桩的效率与功率密度。建议研发团队将此研究应用于下一代高功率密度充电桩及储能系统（如PowerTitan系列）的DC-DC级设计中，以解决...
通过功率模块底板电容的漏电流分析与抑制
Analysis and Cancellation of Leakage Current Through Power Module Baseplate Capacitance
Aaron D. Brovont · Andrew N. Lemmon · Christopher New · Blake W. Nelson 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年5月
宽禁带半导体的高速开关特性会在功率模块底板产生显著的共模（CM）漏电流，导致电磁干扰问题。本文针对典型的碳化硅（SiC）半桥多芯片功率模块，从理论上分析了该共模行为，并提出了相应的抑制策略，旨在优化电力电子系统的电磁兼容性。
解读: 随着阳光电源在组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统中大规模应用SiC功率模块以提升功率密度和效率，高频开关带来的共模漏电流问题日益突出。本文的研究对于优化逆变器及PCS的电磁兼容（EMC）设计至关重要。建议研发团队参考该理论模型，在模块封装设计阶段优化寄生电容布局，并在P...
一种具有温度补偿集电极电流检测功能的智能IGBT栅极驱动IC
A Smart IGBT Gate Driver IC With Temperature Compensated Collector Current Sensing
Jingxuan Chen · Wei Jia Zhang · Andrew Shorten · Jingshu Yu 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年5月
传统的IGBT电流检测与保护技术通常依赖分流电阻等分立传感器，且需接入高压侧，集成难度大。本文提出了一种集成集电极电流检测电路与片上CPU的智能IGBT栅极驱动IC，实现了电流的精确感知与温度补偿，有效提升了功率模块的集成度与保护性能。
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/PowerStack储能系统及风电变流器）具有极高的应用价值。通过将电流检测与保护逻辑集成至驱动IC，可显著缩小功率模块体积，提升系统功率密度。同时，片上CPU提供的实时电流监测与温度补偿功能，能有效增强逆变器在极端工况下...
通过能量回收缓冲电路和死区时间优化实现超结5kW DC-DC变换器功率级效率超过99%
Achieving Efficiencies Exceeding 99% in a Super-Junction 5-kW DC–DC Converter Power Stage Through the Use of an Energy Recovery Snubber and Dead-Time Optimization
Andrew N. Hopkins · Plamen Proynov · Neville McNeill · Bernard H. Stark 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年9月
本文介绍了一种基于超结（SJ）MOSFET的5kW双向DC-DC变换器功率级，工作电压为400V。SJ MOSFET具有低导通电阻和低开关损耗的优势，但其体二极管的反向恢复特性会影响电压源变换器的性能。本文通过引入能量回收缓冲电路和优化死区时间，有效提升了变换效率，使其超过99%。
解读: 该研究对阳光电源的户用光伏逆变器及储能系统（如ST系列PCS）具有极高的参考价值。在户用储能和组串式逆变器中，DC-DC变换器的效率直接决定了系统的整体能效和散热设计难度。文中提出的能量回收缓冲电路和死区时间优化策略，能够有效降低SJ MOSFET在高频切换下的损耗，有助于进一步缩小产品体积并提升功...
利用碳化硅
SiC）器件最大化三相DC-AC变换器功率密度的设计优化工具
Ian Laird · Xibo Yuan · James Scoltock · Andrew J. Forsyth · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年4月
宽禁带半导体（如SiC）的出现为实现高功率密度、高开关频率的电力电子变换器设计提供了可能。本文提出了一种系统级设计优化工具，通过整体设计方法识别最优开关频率，从而最大化变换器的整体功率密度。
解读: 该研究对于阳光电源的核心业务具有极高的参考价值。随着组串式逆变器和PowerTitan系列储能PCS向更高功率密度演进，SiC器件的应用已成为提升效率与减小体积的关键。该设计优化工具能够帮助研发团队在系统层面平衡开关频率、损耗与散热需求，从而在保证高可靠性的前提下，进一步优化产品体积与成本。建议将该...
基于采样分解的交错式DC-DC变换器增强型平均值建模
Enhanced Average-Value Modeling of Interleaved DC–DC Converters Using Sampler Decomposition
Alejandro Villarruel-Parra · Andrew J. Forsyth · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年3月
本文提出了一种改进的交错式DC-DC变换器小信号平均值模型，旨在为控制器设计提供理论基础。通过采用采样分解技术，该模型能够准确表征变换器内部各控制回路的交错运行特性。研究揭示了传统非交错模型无法预测的交互效应及不稳定性现象，为复杂电力电子系统的稳定性分析提供了新视角。
解读: 该研究对阳光电源的核心业务具有高度参考价值。在阳光电源的组串式光伏逆变器（如SG系列）及储能系统（如PowerTitan、PowerStack）中，多路交错并联DC-DC变换器是提升功率密度和效率的关键拓扑。该建模方法能有效揭示多路交错带来的控制回路交互及潜在的不稳定性，有助于研发团队在设计阶段优化...
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...
MagNet：用于建模功率磁性材料特性的机器学习框架
How MagNet: Machine Learning Framework for Modeling Power Magnetic Material Characteristics
Haoran Li · Diego Serrano · Thomas Guillod · Shukai Wang 等12人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年12月
本文提出了一种名为MagNet的开源机器学习框架，用于功率磁性材料建模。该框架整合了超过50万个实验测量的激励数据点，涵盖多种材料及运行工况。文章详细阐述了数据采集与质量控制流程，并展示了机器学习在提升磁性元件建模精度与效率方面的应用潜力。
解读: 磁性元件（电感、变压器）是阳光电源光伏逆变器和储能PCS的核心损耗源。MagNet框架提供的机器学习建模方法，可显著提升磁性元件在高频、复杂工况下的损耗预测精度，有助于优化PowerTitan等储能系统及组串式逆变器的磁性设计，实现更优的功率密度和效率。建议研发团队引入该数据库进行磁性材料特性拟合，...
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