找到 29 条结果 · IEEE Transactions on Power Electronics
一种可扩展的电子嵌入式变压器：迈向DC-DC变换器中超高频高功率变压器的新概念
A Scalable Electronic-Embedded Transformer, a New Concept Toward Ultra-High-Frequency High-Power Transformer in DC–DC Converters
Yuliang Cao · Khai Ngo · Dong Dong · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年8月
随着储能系统、数据中心电源及交通电气化的快速发展，对高功率密度隔离式DC-DC变换器的需求日益增长。然而，高功率高频变压器的设计面临热管理、漏感最小化及绝缘要求之间的权衡挑战。本文提出了一种电子嵌入式变压器新概念，旨在通过模块化和集成化设计，解决高频高功率应用中的技术瓶颈。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及大功率DC-DC变换器研发具有重要价值。通过电子嵌入式变压器技术，可显著提升PCS模块的功率密度，优化高频下的热管理与漏感控制，从而减小设备体积并提升转换效率。建议研发团队关注该技术在下一代高压储能变流器中的应用潜力，特别是...
基于电压转换比和规定要求的DC-DC变换器综合方法
Synthesis of DC–DC Converters From Voltage Conversion Ratio and Prescribed Requirements
Ramanuja Panigrahi · Santanu K. Mishra · Avinash Joshi · Khai D. T. Ngo · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年12月
本文提出了一种针对特定电压转换比的系统化DC-DC变换器拓扑综合方法。该方法将增益导向的拓扑综合建模为围绕电感伏秒平衡方程的逆问题，通过两阶段过程筛选出最优拓扑方案，旨在满足特定应用场景下的性能需求。
解读: 该研究提出的拓扑综合方法对阳光电源的核心业务具有极高价值。在光伏组串式逆变器（DC-DC升压级）、储能系统（如PowerTitan/PowerStack中的双向DC-DC变换器）以及电动汽车充电桩的研发中，该方法能辅助工程师快速筛选出高效率、高功率密度的最优拓扑，缩短研发周期。特别是在应对不同光伏组...
一种采用烧结银中间层的双面冷却SiC MOSFET功率模块：设计、仿真、制造与性能表征
A Double-Side Cooled SiC MOSFET Power Module With Sintered-Silver Interposers: I-Design, Simulation, Fabrication, and Performance Characterization
Chao Ding · Heziqi Liu · Khai D. T. Ngo · Rolando Burgos 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年10月
本文提出了一种用于电驱动逆变器的平面双面冷却功率模块。针对传统刚性互连带来的可靠性问题，采用多孔烧结银中间层技术。通过设计、仿真、制造及性能表征，验证了该结构在降低封装寄生电感、提升散热能力及增强模块可靠性方面的优势。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统具有极高价值。随着高功率密度需求提升，SiC器件的应用已成趋势，双面冷却技术能显著降低热阻并提升功率密度，直接助力提升逆变器和PCS的效率与体积比。此外，烧结银互连技术能有效解决高频开关下的热疲劳问题，提升产品在极端工...
碳化硅功率模块中的磁集成电流平衡技术
Magnetic Integration Into a Silicon Carbide Power Module for Current Balancing
Zichen Miao · Yincan Mao · Guo-Quan Lu · Khai D. T. Ngo · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年11月
针对并联芯片阈值电压不匹配导致的电流不平衡与可靠性下降问题，本文提出了一种利用反向耦合电感与驱动源电阻的被动平衡方法。通过在功率模块内部集成耦合电感，有效降低了开关过程中的电流峰值不平衡与开关损耗差异，提升了碳化硅功率模块的可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的组串式光伏逆变器及PowerTitan系列大功率储能变流器（PCS）具有重要意义。随着碳化硅（SiC）器件在高性能逆变器中的广泛应用，并联芯片的电流均衡是提升模块功率密度与可靠性的关键。通过在模块内部实现磁集成，可优化大电流并联方案的布局，降低寄生参数影响，从而提升产品在高温、高频...
阈值电压不匹配下并联MOSFET峰值电流的被动均衡
Passive Balancing of Peak Currents Between Paralleled MOSFETs With Unequal Threshold Voltages
Yincan Mao · Zichen Miao · Chi-Ming Wang · Khai D. T. Ngo · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年5月
本文针对由单一驱动器驱动的两个并联MOSFET，因阈值电压（Vth）不匹配导致开关峰值电流差异显著的问题，提出了一种被动均衡方法。该方法通过在每个MOSFET支路串联电感和电阻，在几乎不增加损耗的前提下实现电流跟踪，无需额外的传感器或反馈控制，简化了驱动设计。
解读: 该技术对阳光电源的核心业务至关重要。在组串式逆变器和PowerTitan/PowerStack等大功率储能变流器（PCS）中，为了实现高功率密度，常需大量MOSFET/IGBT并联。该被动均衡方案无需复杂传感器，能有效解决并联器件电流不均导致的局部过热和可靠性问题，显著降低驱动电路设计难度。建议研发...
具有显著交流磁通的电感设计
Design of Inductors With Significant AC Flux
Zhemin Zhang · Khai D. T. Ngo · Jeff L. Nilles · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年1月
本文提出了一种针对存在显著磁芯损耗的电感或耦合电感的设计方法，旨在实现最小磁芯体积。研究发现，商业化环形、ER及PQ磁芯的几何常数（Kgac）与磁芯体积呈幂函数关系，从而将总损耗直接表达为磁芯体积的函数，为高效率电感设计提供了优化路径。
解读: 电感是阳光电源光伏逆变器（如组串式SG系列）和储能变流器（如PowerTitan系列PCS）中核心的磁性元件。该文献提出的Kgac设计方法能够有效优化高频磁性元件的体积与损耗，对于提升逆变器功率密度、降低整机温升具有直接指导意义。建议研发团队在设计高频DC-DC变换器及储能PCS时，引入该方法进行磁...
用于220-W/in³功率组件温度与噪声管理的DBC开关模块
DBC Switch Module for Management of Temperature and Noise in 220-W/in3 Power Assembly
Jong-Won Shin · Woochan Kim · Khai D. T. Ngo · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年3月
本文提出了一种将半导体芯片集成在直接覆铜（DBC）基板上的开关模块，旨在实现高噪声鲁棒性与低热阻。通过导体间的负耦合及2.89-nH共源电感的紧凑布局，有效消除了420-A/μs电流变化率引起的自导通现象。该DBC基板提供了2.35-°C/W的结壳热阻，显著提升了功率组件的散热性能与电磁兼容性。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）具有极高的应用价值。随着功率密度不断提升，散热与电磁干扰（EMI）成为核心瓶颈。该模块通过优化DBC布局降低共源电感，能有效抑制高频开关下的电压尖峰与自导通，提升系统可靠性。建议研发团队在下一代高功率密度P...
一种用于15kV碳化硅模块的非线性电阻聚合物纳米复合材料场控涂层的10kV、>300V/ns绝缘能力研究
Insulation Capability at 10 kV, >300 V/ns of a Nonlinear Resistive Polymer Nanocomposite Field-Grading Coating in a 15-kV Silicon Carbide Module
Zichen Zhang · Pengyu Fu · Justin Lynch · Shengchang Lu 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
新兴的中压碳化硅（SiC）器件为实现更高效、紧凑的并网电力电子设备提供了潜力，但缺乏有效的封装绝缘方案限制了其广泛应用。本文介绍了一种非线性电阻聚合物纳米复合材料涂层，通过降低局部电场强度，显著提升了15kV SiC功率模块的绝缘性能，在10kV电压及300V/ns高压变化率下表现出优异的耐受能力。
解读: 该技术对阳光电源的中高压功率变换产品具有重要参考价值。随着光伏和储能系统向更高电压等级（如1500V及以上）发展，SiC器件的应用日益广泛，但高压封装下的绝缘失效是制约可靠性的关键瓶颈。该非线性场控涂层技术可直接应用于阳光电源的集中式逆变器、PowerTitan系列储能PCS及中压变流器模块中，通过...
基于混合电子嵌入式变压器的直流变压器
EET-DCX）：一种新型软开关直流变压器系列
Yuliang Cao · Khai D. T. Ngo · Dong Dong · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年8月
本文提出了一种电子嵌入式变压器（EET）概念，通过集成全桥结构，实现了高频、高功率的固定增益隔离式直流-直流转换（DCX）。该方案支持EET单元并联运行，具备天然的均流特性。此外，梯形电流调制技术可有效降低变压器的均方根电流。
解读: EET-DCX拓扑在提升功率密度和效率方面具有显著潜力，高度契合阳光电源PowerTitan和PowerStack等储能系统对高效率DC-DC变换的需求。其天然的并联均流特性非常适合模块化储能架构，有助于简化大功率PCS的并联控制逻辑，降低系统复杂性。建议研发团队关注该拓扑在提升储能变流器功率密度及...
具有准梯形电流和自然均流特性的谐振换流电子嵌入式直流变压器
Resonant Commutation Electronic-Embedded DC Transformer (RC-EET DCX) With Quasi-Trapezoidal Current and Natural Current Sharing
Yuliang Cao · Khai Ngo · Dong Dong · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年8月
本文提出了一种新型谐振换流电子嵌入式直流变压器（RC-EET DCX）。该拓扑旨在解决高功率密度直流变压器设计中的挑战，通过准梯形电流波形优化，实现了高效的自然均流特性，适用于数据中心电源、储能系统及中压固态变压器等高功率应用场景。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）及大型直流耦合系统具有重要参考价值。RC-EET DCX拓扑通过优化电流波形和实现自然均流，能显著提升直流变换环节的功率密度与效率，降低磁性元件体积，有助于进一步优化阳光电源PCS产品的散热设计与成本控制。建议研发团队关注...
中压功率模块非线性电阻聚合物纳米复合涂层在200°C下的有效电场分级
Effective Field Grading at 200 °C of a Nonlinear Resistive Polymer Nanocomposite Coating for Medium-Voltage Power Modules
Zichen Zhang · Qingrui Yuchi · Carl Nicholas · Khai D.T. Ngo 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年4月
中压碳化硅（SiC）功率模块是构建更高效、可靠电网的关键。然而，模块三相点处的局部放电问题仍是绝缘设计的挑战。本文提出了一种应用于三相点处的非线性电阻聚合物纳米复合涂层，在200°C高温下实现了有效的电场分级，显著提升了模块的绝缘可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的SiC功率模块应用具有重要参考价值。随着公司在PowerTitan等储能系统及组串式逆变器中不断提升功率密度，SiC器件的高温绝缘与局部放电管理成为提升系统可靠性的关键。该非线性电阻涂层技术可有效优化功率模块三相点电场分布，降低绝缘失效风险，建议研发团队关注其在高温工况下的长期稳定...
采用烧结银中间层的双面冷却SiC MOSFET功率模块用于100-kW/L牵引逆变器
Double-Side Cooled SiC MOSFET Power Modules With Sintered-Silver Interposers for a 100-kW/L Traction Inverter
Chao Ding · Shengchang Lu · Zichen Zhang · Kun Zhang 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年8月
为实现高功率密度和高效率，双面冷却功率模块在电驱动逆变器中应用广泛。然而，器件与双基板间的刚性互连带来了热机械可靠性挑战。本文提出使用多孔烧结银中间层来优化双面冷却模块的结构，以提升其热机械可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的功率模块设计具有重要参考价值。高功率密度和高可靠性是阳光电源组串式逆变器及PowerTitan储能系统PCS的核心竞争力。双面冷却与烧结银技术能显著降低SiC模块的热阻，提升散热效率，从而缩小产品体积并延长使用寿命。建议研发团队关注该技术在车载充电桩及高功率密度光伏逆变器中的应用潜...
一种采用非线性电阻聚合物纳米复合材料薄基板的10kV双面冷却碳化硅二极管模块封装
Packaging of a 10-kV Double-Side Cooled Silicon Carbide Diode Module With Thin Substrates Coated by a Nonlinear Resistive Polymer-Nanoparticle Composite
Zichen Zhang · Shengchang Lu · Boyan Wang · Yuhao Zhang 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年12月
中压碳化硅（SiC）功率模块是电网侧电力转换系统的核心。本文针对模块封装中散热与绝缘的权衡问题，提出了一种新型封装方案。通过采用涂覆非线性电阻聚合物纳米复合材料的薄基板，在不牺牲绝缘性能的前提下，显著提升了10kV SiC模块的散热能力与可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的中高压光伏逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。随着光伏与储能系统向更高电压等级（1500V及以上）演进，功率模块的绝缘与散热瓶颈日益凸显。该研究提出的双面冷却技术及新型复合材料封装方案，能够有效提升功率密度，降低模块温升，从而提升系统可靠性。建议研发...
串联谐振Buck变换器的稳态分析
Steady-State Analysis of Series-Resonator Buck Converter
Cong Tu · Rengang Chen · Khai D. T. Ngo · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年10月
本文研究了一种通过在串联电容Buck变换器中引入谐振槽路而形成的串联谐振Buck（SRB）变换器。该拓扑实现了开关管的零电压开通（ZVS）和低侧开关管的零电流关断（ZCS），有效降低了开关损耗。文章重点建立了SRB变换器的稳态数学模型，分析了其工作特性。
解读: 该拓扑通过软开关技术显著提升了DC-DC变换效率，对阳光电源的户用光伏逆变器及储能系统（如PowerStack）中的DC-DC级具有重要参考价值。随着功率密度的提升需求，采用该类谐振拓扑可有效减小磁性元件体积，并配合SiC/GaN宽禁带半导体进一步降低损耗。建议研发团队评估该拓扑在小功率高效率DC-...
通过栅极间电阻和堆叠热界面材料提高GaN HEMT封装结壳热阻的测量精度
Improved Measurement Accuracy for Junction-to-Case Thermal Resistance of GaN HEMT Packages by Gate-to-Gate Electrical Resistance and Stacking Thermal Interface Materials
Shengchang Lu · Zichen Zhang · Cyril Buttay · Khai Ngo 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年6月
准确测量功率器件的结壳热阻对于验证封装及转换器系统的热设计至关重要。尽管Si和SiC器件已有JESD51-14标准，但GaN器件尚无统一标准。本文提出了一种通过栅极间电阻测量和堆叠热界面材料的方法，旨在提升GaN HEMT封装结壳热阻的测量精度。
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器件的应用日益广泛。该研究提出的结壳热阻测量方法，能够有效提升GaN器件在极端工况下的热设计可靠性。建议研发团队将其应用于户用逆变器及微型逆变器的热管理优化中，通过更精准的热参数表征，优化散热器设计，从而在保证高功率密度的同...
用于中压功率模块电场抑制的非线性电阻聚合物-纳米颗粒复合涂层表征
Characterization of a Nonlinear Resistive Polymer-Nanoparticle Composite Coating for Electric Field Reduction in a Medium-Voltage Power Module
Zichen Zhang · Khai D.T. Ngo · Guo-Quan Lu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年3月
中压碳化硅（SiC）功率器件在电网应用中潜力巨大，但其高阻断电压和小型化设计对绝缘方案提出了挑战。本文首次表征并验证了一种非线性电阻聚合物-纳米颗粒复合涂层，该涂层能有效降低功率模块中的高电场强度，为提升中压电力电子设备的绝缘可靠性提供了创新方案。
解读: 该技术对阳光电源的中压光伏逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）具有重要意义。随着系统电压等级向1500V甚至更高迈进，功率模块的绝缘设计是提升功率密度和可靠性的核心。该非线性涂层技术可有效优化模块内部电场分布，降低局部放电风险，有助于减小模块体积，提升产品功率密度。建议研发团队关注该材...
串联谐振Buck变换器——可行性论证
Series-Resonator Buck Converter—Viability Demonstration
Cong Tu · Rengang Chen · Khai D. T. Ngo · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年9月
本文提出了一种通过在串联电容Buck变换器中引入谐振槽路实现的串联谐振Buck变换器。该拓扑实现了所有开关管的零电压开通（ZVS）及低侧开关管的零电流关断（ZCS），有效提升了转换效率。尽管谐振槽路会增加额外损耗并提高低侧开关管的电压应力，但其在提升功率密度方面具有潜力。
解读: 该拓扑通过软开关技术优化了Buck变换器的效率，对阳光电源的组串式逆变器及户用光伏逆变器中的DC-DC升压级具有参考价值。随着光伏系统对功率密度和效率要求的不断提升，该谐振技术可用于优化DC-DC转换模块的体积与热设计。建议研发团队评估该拓扑在高压输入场景下的电压应力表现，并结合SiC/GaN宽禁带...
DC-DC变换器综合：一个逆问题
DC-DC Converter Synthesis: An Inverse Problem
Ramanuja Panigrahi · Santanu K. Mishra · Avinash Joshi · Khai D. T. Ngo · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年12月
本文探讨了DC-DC变换器的逆向设计问题，即根据给定的电压增益表达式反向合成变换器拓扑。文章提出了一种基于磁通平衡原理的数学方法，作为一种新型的变换器拓扑综合工具，为电力电子电路的创新设计提供了理论支撑。
解读: 该研究提出的拓扑综合方法对阳光电源的研发具有重要参考价值。在光伏组串式逆变器和储能变流器（如PowerTitan、ST系列PCS）中，DC-DC升压/双向变换级是核心环节。通过该数学方法，研发团队可以更高效地推导出满足特定电压增益需求的新型拓扑，从而优化变换效率、降低功率器件应力并提升功率密度。建议...
基于磁通平衡原理合成非隔离型DC-DC变换器的理论
A Theory to Synthesize Nonisolated DC–DC Converters Using Flux Balance Principle
Soumya Shubhra Nag · Ramanuja Panigrahi · Santanu K. Mishra · Avinash Joshi 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年11月
本文提出了一种合成非隔离型DC-DC变换器的理论方法。该方法以电感上的基本磁通平衡方程为出发点，将磁通平衡方程转化为输入电压、电容电压和占空比的线性方程组，并通过有限集合选择系数来推导变换器拓扑。
解读: 该理论为阳光电源的研发团队提供了一种系统化的拓扑生成工具，有助于在光伏逆变器（如组串式逆变器中的升压电路）和储能系统（如PowerTitan、PowerStack中的DC-DC级）中探索更高效、高功率密度的非隔离拓扑。通过磁通平衡原理进行拓扑合成，可以优化变换器的占空比范围和应力分布，从而提升iSo...
非均匀磁场下铁氧体瞬态磁芯损耗的SPICE仿真
Transient Core-Loss Simulation for Ferrites With Nonuniform Field in SPICE
Han Cui · Khai D. T. Ngo · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年1月
本文提出了一种在LTspice中进行磁芯损耗仿真的子电路建模方法。该模型实现了有限元分析（FEA）瞬态求解器中使用的动态磁芯损耗模型，从而在时域内为铁氧体材料提供等效仿真结果。通过应用“擦除规则”（wipe-out rule），该方法能够准确模拟瞬态过程中的磁芯损耗。
解读: 该研究对于阳光电源的核心电力电子产品（如组串式/集中式光伏逆变器、PowerTitan/PowerStack储能变流器）具有重要价值。在这些产品的高频磁性元件设计中，精确的磁芯损耗建模是提升整机效率和热设计的关键。通过将FEA级别的动态损耗模型引入SPICE仿真，研发团队可以在设计阶段更准确地预测磁...
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