找到 57 条结果 · IEEE Transactions on Power Electronics
SiC MOSFET导通电压测量电路中的集成短路保护方法
Integrated Short-Circuit Protection Method in On-State Voltage Measurement Circuit for SiC MOSFETs
Jiahong Liu · Xing Wei · Bo Yao · Yichi Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年5月
本文提出了一种SiC MOSFET状态监测与短路保护的集成方案。通过改进导通电压测量电路，将状态监测与短路保护功能整合在单一电路中，有效提升了系统的紧凑性，并实现了对SiC器件的高效保护与健康管理。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线至关重要。随着公司组串式逆变器及PowerTitan储能系统向高功率密度、高效率方向演进，SiC MOSFET的应用日益广泛。该集成保护方案能显著提升功率模块的可靠性，缩短短路故障响应时间，降低驱动电路复杂度。建议在下一代高压储能PCS及组串式逆变器研发中引入该集成监测技...
用于SiC MOSFET快速短路保护的自适应电流阈值
Adaptive Current Threshold for Rapid Short-Circuit Protection of SiC MOSFETs
Jiahong Liu · Xing Wei · Bo Yao · Huai Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
由于碳化硅（SiC）MOSFET的短路耐受时间较短，实现可靠运行需要极快的短路保护。本文提出了一种针对SiC MOSFET的超快短路保护方法。该方法利用转换器运行过程中负载电流连续的特性，实现了自适应电流阈值，从而能够快速识别并响应短路故障，提升功率器件的运行可靠性。
解读: 随着阳光电源在组串式逆变器、PowerTitan储能系统及风电变流器中大规模应用SiC MOSFET以提升功率密度和效率，器件的短路保护成为提升系统可靠性的核心挑战。该研究提出的自适应短路保护方法，能够有效解决SiC器件耐受时间短的痛点，避免误触发，同时确保在故障发生时实现毫秒级快速关断。建议研发团...
不同占空比矩形电压激励下叠片硅钢能量损耗解析模型
Analytical Energy Loss Model for Laminated Silicon Steels Under Rectangular Voltage Excitations With Different Duty Cycles
Ren Liu · Weining Xu · Yu Zeng · Anlong Hu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
本文针对中频范围内工作的薄叠片硅钢，提出了一种在电力电子矩形电压激励下预测能量损耗的解析模型。该模型解决了传统Steinmetz方程在处理非正弦激励时精度不足的问题，能够高效、准确地计算不同占空比下的磁芯损耗，为电力电子磁性元件的设计与优化提供了理论支持。
解读: 磁性元件（电感、变压器）是阳光电源组串式/集中式光伏逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）的核心部件。随着功率密度提升和开关频率增加，磁芯损耗成为影响整机效率和热设计的关键瓶颈。该解析模型能显著提升研发阶段磁性元件损耗评估的准确性，有助于优化PCS及逆变器在高频工况下...
基于半波电流关键特征的逆变器开路故障诊断方法
Open-Circuit Fault Diagnosis Method for Inverters Based on Critical Characteristics of Half-Wave Current
Bo Liu · Tingna Shi · Yan Yan · Guozheng Zhang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
本文针对电压源逆变器功率开关管的开路故障，提出了一种适用于多种转速运行工况的快速诊断方法。通过建立正常与故障状态下的三相电流详细模型，提取半波电流的关键特征，实现了对逆变器故障的精准定位与快速响应，有效提升了电力电子系统的运行可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的核心业务——光伏逆变器（组串式及集中式）及储能变流器（PCS）具有极高的应用价值。逆变器作为电力转换的核心，其功率器件的可靠性直接影响电站的运维成本与发电效率。该故障诊断方法能够集成至iSolarCloud智能运维平台，实现故障的预警与精准定位，减少停机时间。建议研发团队将其算法嵌...
基于关键区域共性特征的逆变器开路故障诊断方法
Open-Circuit Fault Diagnosis Method for Inverters Based on Common Characteristics in Critical Region
Bo Liu · Tingna Shi · Guozheng Zhang · Yan Yan 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年6月
功率开关管开路故障是电机驱动系统中的常见故障。准确快速的故障诊断至关重要，但控制器调节往往会干扰故障电流特征的规律性，且控制参数的多样性削弱了诊断方法的泛化能力。本文提出了一种基于关键区域共性特征的诊断方法，旨在提高故障诊断的准确性与鲁棒性。
解读: 该研究针对逆变器功率开关管的开路故障诊断，直接关联阳光电源的核心产品线——光伏逆变器（组串式、集中式）及风电变流器。在光伏与风电系统中，逆变器长期运行于复杂工况，开关管故障直接影响系统可靠性。该方法通过提取关键区域共性特征，克服了控制参数变化带来的干扰，能够显著提升阳光电源iSolarCloud智能...
集成器件物理与电路动态的PDAE建模电力电子设备混合并行协同仿真框架
Hybrid-Parallel Collaborative Simulation Framework Integrating Device Physics With Circuit Dynamics for PDAE-Modeled Power Electronic Equipment
Qingyuan Shi · Chijie Zhuang · Jiapeng Liu · Bo Lin 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年6月
针对电力电子设备（如功率变换器）的高性能优化，本文提出了一种混合并行协同仿真框架。该框架将功率半导体器件的物理特性与电路动态相结合，解决了在实验设计（DoE）、安全工作区定义及器件故障分析中，多尺度仿真计算量大、精度不足的难题，为电力电子系统的设计与可靠性评估提供了高效的仿真手段。
解读: 该仿真框架对阳光电源的核心产品线具有极高的应用价值。在组串式逆变器和PowerTitan/PowerStack储能系统的研发中，功率模块（IGBT/SiC）的可靠性是核心竞争力。该方法能够实现器件物理层与系统电路层的协同仿真，有助于更精准地评估高功率密度变换器在极端工况下的热应力与电应力，从而优化安...
基于半波电流关键特性的逆变器开路故障诊断方法
Open-Circuit Fault Diagnosis Method for Inverters Based on Critical Characteristics of Half-Wave Current
Bo Liu · Tingna Shi · Yan Yan · Guozheng Zhang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
快速准确地诊断功率开关开路故障对于电压源逆变器的可靠运行至关重要。本文提出了一种适用于各种转速运行工况的逆变器功率开关开路故障诊断方法。首先，建立了正常和故障状态下三相电流的详细模型。然后，通过设计临界区域消除了故障特征对控制参数和加速度的依赖性。在此基础上，对不同故障后特征量的变化趋势进行了定量分析，为诊断阈值的设计提供了理论依据。最后，通过实验室搭建的硬件测试平台验证了所提方法的有效性。实验结果表明，所提方法能够识别各种开路故障，在恒速、变速以及不同控制参数下具有良好的泛化能力和鲁棒性。
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于半波电流临界特征的逆变器开路故障诊断技术具有重要的应用价值。作为全球领先的逆变器制造商，阳光电源在光伏逆变器、储能变流器等产品线中广泛采用电压源逆变器拓扑，功率开关器件的可靠性直接影响系统的可用率和运维成本。 该技术的核心创新在于通过设计临界区域消除了故障特征对控...
基于临界区共性特征的逆变器开路故障诊断方法
Open-Circuit Fault Diagnosis Method for Inverters Based on Common Characteristics in Critical Region
Bo Liu · Tingna Shi · Guozheng Zhang · Yan Yan 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月
功率开关开路故障是电机驱动系统中常见的故障类型之一。准确、快速地诊断开路故障十分重要。控制器的调节往往会破坏故障电流特征的规律性。控制参数的多种可能性会削弱某些故障诊断方法的泛化能力，即降低诊断方法的准确性。本文首次提出临界特征（CC）的概念，为面对多种可能性干扰因素时的特征提取和准则设定提供了理论基础。然后，将三相电流绝对值的平均值作为临界特征用于诊断逆变器的开路故障。最后，实验结果表明，所提出的方法对不同控制参数具有较强的泛化能力，对噪声和各种负载的敏感性较低，且诊断速度快。
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇论文提出的基于临界特征的逆变器开路故障诊断方法具有重要的工程应用价值。在光伏逆变器和储能变流器系统中，功率开关器件的开路故障是最常见的失效模式之一，直接影响系统可靠性和发电效率。传统诊断方法往往受控制参数多样性的制约，泛化能力不足，而该方法通过提取"临界特征"这一创新概...
一种基于三有源桥的多端口直流电力电子变压器
A Modular Multiport DC Power Electronic Transformer Based on Triple-Active-Bridge for Multiple Distributed DC Units
Xiaoquan Zhu · Jintao Hou · Lang Liu · Bo Zhang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月
本文研究了一种基于三有源桥（TAB）的模块化输入独立输出串联（IIOS）多端口直流电力电子变压器。该拓扑结构支持光伏阵列、储能设备及直流负载直接接入中压直流（MVdc）母线，具备良好的电气隔离性能，并减少了直流单元间的功率变换级数。
解读: 该技术对阳光电源的PowerTitan和PowerStack储能系统及大型光伏电站解决方案具有重要参考价值。IIOS拓扑通过减少变换级数提升效率，契合阳光电源追求高功率密度和高效率的研发方向。其多端口特性可优化光储一体化系统的直流耦合架构，简化系统集成，降低中压直流母线接入成本。建议研发团队关注该拓...
通过针对性优化封装提升压接式IGBT模块的短路耐受能力
Improving Short-Circuit Withstand Capability by Targeted Optimization Package for Press-Pack IGBT Module
Renkuan Liu · Hui Li · Xiaorong Luo · Ran Yao 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
本文针对压接式IGBT（PP-IGBT）模块提出了一种电-热-机械（ETM）多物理场瞬态有限元模型，并设计了一种针对性优化封装（TOP）以提升其短路耐受能力（SCWC）。通过对3.3kV/50A PP-IGBT的建模与耦合关系分析，验证了该优化方案在极端工况下的可靠性提升效果。
解读: 压接式IGBT（PP-IGBT）因其高可靠性和失效短路特性，是阳光电源大功率集中式光伏逆变器及PowerTitan系列大型储能PCS的核心功率器件。本文提出的ETM多物理场耦合建模方法，能够精准评估高压大功率器件在短路故障下的热机械应力，对提升阳光电源核心产品的极端工况可靠性具有重要指导意义。建议研...
一种基于开通栅极电压滤波的SiC MOSFET栅氧化层退化在线监测方法
An Online Gate Oxide Degradation Monitoring Method for SiC Mosfets Based on Turn-On Gate Voltage Filtering
Jiahong Liu · Bo Yao · Xing Wei · Yichi Zhang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年5月
本文提出了一种基于SiC MOSFET开通瞬态期间带通滤波栅极电压峰值的栅氧化层退化监测方法。通过确定合适的带通滤波器频率范围，确保了检测到的峰值对退化程度具有良好的灵敏度。文中介绍了包括模拟带通滤波器和峰值检测器在内的监测电路设计。
解读: 随着阳光电源在组串式光伏逆变器和PowerTitan/PowerStack储能系统中大规模应用SiC MOSFET以提升功率密度和效率，器件的长期可靠性成为关键。该监测方法无需复杂算法，通过模拟电路即可实现栅氧化层退化的实时评估，极大地提升了系统在全生命周期内的故障预警能力。建议将此技术集成至iSo...
基于负反馈机制的SiC器件快速开关与串扰抑制有源门极驱动
The Active Gate Drive Based on Negative Feedback Mechanism for Fast Switching and Crosstalk Suppression of SiC Devices
Tiancong Shao · Trillion Q. Zheng · Hong Li · Jianqiang Liu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年6月
本文提出了一种用于碳化硅（SiC）器件的负反馈有源门极驱动（NFAGD）电路。通过引入辅助P沟道MOSFET构建负反馈控制机制，在相腿配置中有效平衡了SiC器件的高速开关能力与串扰抑制需求，优化了开关过程的动态性能。
解读: 该技术对阳光电源的核心业务具有极高价值。随着公司组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统向更高功率密度和更高开关频率演进，SiC器件的应用日益广泛。该负反馈驱动技术能有效解决SiC在高频切换下的电压尖峰与串扰问题，提升系统效率并降低EMI滤波器成本。建议研发团队在下一代高频化...
一种不平衡电网条件下降低功率纹波的改进低复杂度模型预测直接功率控制
An Improved Low-Complexity Model Predictive Direct Power Control With Reduced Power Ripples Under Unbalanced Grid Conditions
Xiaohong Ran · Bo Xu · Kaipei Liu · Jiahao Zhang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年5月
本文提出了一种改进的低复杂度模型预测直接功率控制（LC-MPDPC）方法，旨在解决不平衡电网条件下的功率纹波问题。该方法在保证控制性能的同时，通过优化设计显著降低了控制器的计算负担，提升了在复杂电网环境下的系统稳定性和响应速度。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及大型集中式逆变器具有重要应用价值。在弱电网或电网电压不平衡的复杂工况下，传统的控制算法往往面临计算量大与功率纹波抑制之间的矛盾。该改进型LC-MPDPC算法能够有效降低计算开销，提升逆变器在恶劣电网环境下的并网电流质量和系统鲁棒性。建议研发团队将其集成至iSolarC...
基于热流信息的IGBT模块频域热阻抗建模与表征
Modeling and Characterization of Frequency-Domain Thermal Impedance for IGBT Module Through Heat Flow Information
Ke Ma · Mengqi Xu · Bo Liu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年2月
频域热阻抗建模是描述功率半导体器件热特性的新兴方法，在分析复杂任务剖面下的多时间尺度热动力学方面具有显著优势。然而，该模型参数提取困难。本文提出了一种基于热流信息提取频域热阻抗参数的新方法，旨在提高功率器件热建模的准确性与效率。
解读: 该研究直接服务于阳光电源核心产品（光伏逆变器、储能PCS、风电变流器）中IGBT功率模块的可靠性设计。在PowerTitan等大功率储能系统及组串式逆变器中，精确的热阻抗模型是实现结温预测、提升功率密度及延长寿命的关键。通过频域热阻抗建模，研发团队能更精准地评估器件在复杂工况下的热应力，优化散热设计...
三电平有源中点钳位
ANPC）变换器中多回路相关器件过电压的建模与抑制
Handong Gui · Ruirui Chen · Zheyu Zhang · Jiahao Niu 等11人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年8月
本文建立了三电平有源中点钳位（3L-ANPC）变换器中与两个回路相关的器件漏源极过电压分析模型。考虑了非线性器件输出电容，详细研究了两种常见的调制方法。结果表明，工频开关器件通常具有较高的过电压。
解读: 3L-ANPC拓扑是阳光电源大功率组串式逆变器及集中式逆变器提升效率和功率密度的核心技术路径。该文献提出的过电压建模方法，对于优化逆变器功率模块的开关过程、降低电压尖峰具有重要指导意义。在阳光电源的产品开发中，应用此模型可有效提升IGBT/SiC模块的可靠性，优化驱动电路设计，从而在保证高效率的同时...
实现碳化硅MOSFET的零开关损耗
Achieving Zero Switching Loss in Silicon Carbide MOSFET
Xuan Li · Xu Li · Pengkun Liu · Suxuan Guo 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年12月
由于单极性导电机制，碳化硅（SiC）MOSFET的开关损耗较硅基IGBT显著降低，使其适用于高频应用。然而，开关损耗仍是限制开关频率提升的热瓶颈。本文探讨了实现SiC MOSFET零开关损耗的技术路径，旨在进一步提升电力电子变换器的功率密度与效率。
解读: 该技术对于阳光电源的核心产品线具有极高的战略价值。在组串式光伏逆变器和PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）中，SiC器件的广泛应用已是提升效率与功率密度的关键。通过实现零开关损耗，可进一步提高逆变器开关频率，从而减小磁性元件体积，降低整机重量与成本。建议研发团队关注该零损耗...
三电平AC/DC变换器中工频器件结电容与换流回路的影响研究
Effects of Junction Capacitances and Commutation Loops Associated With Line-Frequency Devices in Three-Level AC/DC Converters
Bo Liu · Ren Ren · Edward A. Jones · Handong Gui 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年7月
本文分析了三电平AC/DC变换器中工频器件（在半个工频周期内不工作）所引入的额外结电容及开关换流回路，并研究了其对变换器性能的影响。研究表明，这些结电容和功率回路是影响开关损耗和器件应力的关键因素，对功率器件选型及系统设计具有重要指导意义。
解读: 该研究直接关联阳光电源的核心产品线，如组串式逆变器和PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）。阳光电源的三电平拓扑广泛应用于高功率密度产品中，工频器件的寄生参数对高频开关过程中的电压尖峰和损耗有显著影响。建议研发团队在进行高压大功率变换器设计时，将工频器件的结电容纳入换流回路的...
一种具有宽增益范围和高效率的5kW隔离式高变压比双向CLTC谐振DC-DC变换器
A 5-kW Isolated High Voltage Conversion Ratio Bidirectional CLTC Resonant DC–DC Converter With Wide Gain Range and High Efficiency
Cheng-Shan Wang · Shu-huai Zhang · Yi-feng Wang · Bo Chen 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年1月
本文提出了一种新型高变压比（HVCR）双向CLTC谐振DC-DC变换器。该结构基于LLC、串联谐振和CLLC拓扑演变而来。通过引入辅助变压器和额外谐振电容，CLTC谐振变换器能够实现零电压开关（ZVS），在宽增益范围内保持高效率，适用于高压转换应用。
解读: 该研究提出的CLTC拓扑在宽增益范围和高效率方面的优势，对阳光电源的储能业务（如PowerTitan、PowerStack系列PCS）及电动汽车充电桩业务具有重要参考价值。在储能系统中，电池电压随SOC变化较大，该拓扑能有效提升全功率段的转换效率，降低热损耗。在充电桩领域，该高变压比设计有助于简化系...
短时续流下p-i-n二极管反向恢复电压模型
A Voltage Model of p-i-n Diodes at Reverse Recovery Under Short-Time Freewheeling
Yifei Luo · Fei Xiao · Bo Wang · Binli Liu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年1月
现代电力变换器的高频化和大容量化导致二极管在反向恢复过程中产生高电压尖峰。本文针对短时续流工况下p-i-n二极管的反向恢复特性进行研究，建立了一种电压模型，旨在分析高开关速度下产生的电压峰值，为功率器件的选型与驱动保护提供理论支撑。
解读: 该研究直接关联阳光电源核心产品（如组串式/集中式光伏逆变器及PowerTitan储能变流器）中功率模块的可靠性设计。随着公司产品向更高功率密度和更高开关频率演进，二极管反向恢复产生的电压尖峰是导致功率器件失效和电磁干扰的主要原因。通过该模型，研发团队可更精准地优化驱动电路参数，抑制电压尖峰，从而提升...
用于车载光伏组件的低电流纹波高升压比谐振变换器
Low Current Ripple High-Boost Ratio Resonant Converter for Vehicle-Integrated PV Modules
Yihan Wu · Bo Xue · Yu Liu · Minfan Fu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年1月
针对车载光伏（VIPV）系统中低压光伏板与高压电池连接的需求，本文提出了一种高升压比交错准谐振变换器。该方案具备单级运行特性，元件数量极少，有效解决了高升压比转换与低输入电流纹波的挑战，适用于车载光伏集成应用。
解读: 该技术在车载光伏（VIPV）及分布式光伏应用中具有重要参考价值。其高升压比和低电流纹波特性，可优化阳光电源户用光伏逆变器及微型逆变器在低压输入场景下的效率与体积。同时，该拓扑对于阳光电源电动汽车充电桩业务中，实现光储充一体化系统的高效DC-DC变换具有借鉴意义。建议研发团队关注该准谐振技术在降低开关...
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