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基于简化状态轨迹和两点求解法的LCC谐振变换器快速精确控制策略
Fast and Accurate Control Strategy for LCC Resonant Converters Based on Simplified State Trajectory and Two-Point Solution Method
Jun Zhao · Yuao Zhang · Hongyi Lin · Zhenyu Li 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年5月
针对LCC谐振变换器动态响应优化问题，本文提出了一种基于简化状态轨迹和两点求解法的快速控制策略。该方法解决了传统控制器难以在线实时获取目标稳态工作频率和轨迹的难题，实现了对LCC变换器动态过程的快速、精确控制。
解读: LCC谐振变换器技术在阳光电源的高效光伏逆变器及储能变流器（PCS）中具有重要应用价值，特别是在提升DC-DC级转换效率和功率密度方面。该文提出的简化状态轨迹控制策略，能够有效缩短系统在负载突变或电网波动下的动态响应时间，提升PowerTitan等储能系统的瞬态响应性能。建议研发团队关注该算法的工程...
重复短路应力下p-GaN栅HEMT的短路能力与器件不稳定性研究
Study of the Short-Circuit Capability and Device Instability of p-GaN Gate HEMTs by Repetitive Short-Circuit Stress
Ning Yang · Chaowu Pan · Zhen Wu · Pengxiang Bai 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年2月
本文研究了肖特基型p-GaN栅高电子迁移率晶体管（HEMT）在不同应力参数下的重复短路（SC）退化行为。首次记录并分析了器件特性的恢复动力学，揭示了其退化机制。研究发现，在重复短路应力下，器件表现出显著的阈值电压（VTH）漂移等不稳定性。
解读: GaN器件作为宽禁带半导体的代表，在阳光电源的高功率密度户用逆变器及小型化充电桩产品中具有巨大的应用潜力。本文揭示的p-GaN栅HEMT在重复短路下的退化机制及恢复动力学，对于优化阳光电源产品的驱动电路设计、短路保护策略及器件选型具有重要参考价值。建议研发团队在开发下一代高频、高效电力电子变换器时，...
基于全阶滑模观测器和前馈正交锁相环的带LC正弦滤波器的IPMSM无传感器控制
Sensorless Control of IPMSM Equipped With LC Sinusoidal Filter Based on Full-Order Sliding Mode Observer and Feedforward QPLL
Xiang Wu · Chao Li · Yuyang Zhang · Shuo Chen 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年7月
本文提出了一种带LC正弦滤波器的内置式永磁同步电机（IPMSM）无传感器控制策略。通过设计全阶滑模观测器（FOSMO）来估计定子电流、电压及扩展反电动势，并结合前馈正交锁相环（FQPLL）提升系统的动态响应速度与鲁棒性，有效解决了LC滤波器引入的复杂系统建模与观测难题。
解读: 该技术主要针对电机驱动领域，与阳光电源现有的风电变流器及电动汽车充电桩业务具有技术关联性。在风电变流器中，电机侧控制的鲁棒性至关重要；而在充电桩的功率模块设计中，LC滤波器常用于改善电能质量。该文提出的FOSMO与FQPLL算法能有效提升系统在复杂滤波电路下的观测精度与稳定性，建议研发团队关注其在高...
一种宽功率范围内双向非反相Buck-Boost变换器在线最高效率点跟踪技术
An Online Maximum Efficiency Point Tracking Technique for Bidirectional Noninverting Buck–Boost Converter Over Wide Power Range
Fu-Zen Chen · Hurng-Liahng Jou · Jinn-Chang Wu · Hao-Che Hung 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年7月
本文提出了一种针对双向非反相Buck-Boost变换器在宽功率范围内进行最高效率点在线跟踪的新方法。该技术通过扰动栅极驱动信号的移相角，并观测输入与输出功率，旨在零电压开关（ZVS）四边形模式及其他工作模式下实现效率最大化。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及电动汽车充电桩业务具有重要意义。储能变流器（PCS）在宽功率范围下的高效运行是提升系统全生命周期收益的关键。该在线效率跟踪算法可直接优化PCS内部DC-DC变换级的控制策略，在轻载及变载工况下显著降低损耗。建议研发团队将其集...
面向硬开关应用的GaN/Si混合开关设计与优化：考虑动态导通电阻与功率损耗
Design and Optimization of GaN/Si Hybrid Switch for Hard-Switching Application Considering Dynamic On-Resistance and Power Loss
Chen Song · Hui Li · Shan Yin · Yingzhe Wu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
针对GaN器件单管尺寸受限及并联应用挑战，本文研究了GaN/Si混合开关技术。通过分析动态导通电阻及功率损耗，优化了硬开关应用下的驱动与拓扑设计，为高功率密度变换器提供了一种兼顾成本与性能的解决方案。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及户用储能系统具有重要参考价值。随着功率密度要求的提升，GaN/Si混合开关方案有望在小功率段替代纯Si或纯GaN方案，在降低成本的同时提升效率。建议研发团队关注该混合开关在微型逆变器及高频DC-DC变换器中的应用潜力，通过优化驱动电路解决并联均流与动态导通电阻问题，从...
MMC-HVdc系统中IGCT极端故障的系统性分析与表征—第一部分：器件结构、爆炸特性与优化
Systematic Analysis and Characterization of Extreme Failure for IGCT in MMC-HVdc System—Part I: Device Structure, Explosion Characteristics, and Optimization
Wenpeng Zhou · Biao Zhao · Jiapeng Liu · Zhengyu Chen 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年7月
本文研究了MMC-HVdc系统中功率器件的防爆性能，这对系统安全运行至关重要。通过对比主流商用功率器件结构，指出集成门极换流晶闸管（IGCT）具有最简单的封装结构，适用于承受MMC-HVdc系统中的极端故障。文章深入分析了其爆炸特性并提出了优化方案。
解读: 虽然阳光电源目前的核心业务（如组串式逆变器、PowerTitan储能系统）主要采用IGBT或SiC功率模块，但随着公司在大型地面电站及高压直流输电领域（如柔性直流输电配套）的业务拓展，对高压大功率器件的极端故障机理研究具有参考价值。IGCT在高压大功率应用中具有独特优势，该研究中关于器件封装结构优化...
一种17.5 kA关断电流的6英寸集成门极换流晶闸管
A 6-in Integrated Emitter Turn-OFF Thyristor With 17.5 kA Turn-OFF Current
Jie Shang · Zhengyu Chen · Biao Zhao · Jiapeng Liu 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年7月
本文提出并开发了一种先进的6英寸4.5 kV集成门极换流晶闸管（IETO），通过优化封装设计和驱动单元，实现了17.5 kA的超大关断电流。研究重点在于低厚度封装及紧凑型碟形弹簧组件的应用，显著提升了器件的通态压降与关断能力，满足了高容量电力电子设备的需求。
解读: 该技术属于超大功率半导体器件范畴，主要应用于特高压直流输电或极高功率等级的工业应用。对于阳光电源而言，目前的组串式及集中式光伏逆变器、PowerTitan储能系统主要采用IGBT或SiC模块，IETO器件的功率密度和应用场景与现有产品线存在差异。但其在超大电流关断方面的研究成果，可为公司未来探索更高...
关于最先进1200V双沟槽SiC MOSFET短路失效机理的深入研究
An In-Depth Investigation Into Short-Circuit Failure Mechanisms of State-of-the-Art 1200 V Double Trench SiC MOSFETs
Xuan Li · Yifan Wu · Zhao Qi · Zhen Fu 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
本文全面研究了1200V增强型双沟槽结构SiC MOSFET（RDT-MOS）的短路能力，分析了在不同直流母线电压和栅极驱动电压下的最大短路时间和能量，并深入探讨了其失效机理。
解读: 随着阳光电源在光伏逆变器（如SG系列组串式逆变器）和储能系统（如PowerTitan系列）中大规模应用SiC功率器件以提升功率密度和转换效率，该研究对提升产品可靠性至关重要。双沟槽SiC MOSFET的短路耐受能力直接影响逆变器在电网故障或负载短路时的保护策略。建议研发团队参考该失效机理，优化驱动电...
变频及漏源偏置应力下p-GaN HEMT输出电容提取方法
Output Capacitance Extraction of p-GaN HEMTs Under Multi Pulse Switching Across Variable Frequencies and Drain-Bias Stress
Xinzhi Liu · Junting Chen · Shanshan Wang · Sijiang Wu 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年6月
本文提出了一种在多脉冲开关条件下提取200V肖特基p-GaN HEMT输出电容（COSS）的方法。通过栅源短路配置，在开关瞬态期间捕获CGD和CDS。为减少振荡，设计了低寄生电感的四层PCB，并分析了不同频率和偏置电压下的电容特性。
解读: GaN作为宽禁带半导体，在阳光电源的户用光伏逆变器及小型化充电桩产品中具有提升功率密度和转换效率的巨大潜力。本文提出的COSS精确提取方法，有助于优化高频开关下的损耗模型，对提升阳光电源下一代高频化、小型化逆变器及充电桩的驱动电路设计及EMI抑制具有重要参考价值。建议研发团队在后续高频功率模块设计中...
具有有源功率解耦和最小化储能电容的单相双向AC-DC三相桥臂SPWM变换器的控制与调制
Control and Modulation of Bidirectional Single-Phase AC–DC Three-Phase-Leg SPWM Converters With Active Power Decoupling and Minimal Storage Capacitance
Hao Wu · Siu-Chung Wong · Chi K. Tse · Qianhong Chen · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年6月
本文研究了单相并网纳米电网中的双向AC-DC变换器，提出了一种通过有源功率解耦技术，防止交流侧纹波功率注入直流母线的方法。通过采用四桥臂SPWM变换器，实现了功率因数校正（PFC）及有源功率平衡，有效降低了直流侧储能电容需求。
解读: 该技术对阳光电源的户用光伏逆变器及小型储能系统（如PowerStack系列）具有重要参考价值。单相系统中的二次纹波功率是制约直流母线电容寿命和系统功率密度的关键瓶颈。通过引入有源功率解耦拓扑，可以显著减小薄膜电容体积，提升整机功率密度，并延长系统寿命。建议研发团队关注该拓扑在户用储能变流器（PCS）...
360–800 Hz CRM Boost PFC变换器中基于LUT的可变导通时间控制的动态交流线路频率响应方法
Dynamic AC Line Frequency Response Method for LUT-Based Variable On-Time Control in 360–800 Hz CRM Boost PFC Converter
Yu Wu · Xiaoyong Ren · Yuting Zhou · Qianhong Chen 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年6月
为改善360-800Hz临界导通模式（CRM）Boost PFC变换器的输入电流总谐波失真（THD），本文采用了查找表（LUT）控制方法。针对交流线路频率突变时，传统过零检测方法响应滞后导致LUT匹配失效的问题，提出了一种动态频率响应方法，有效提升了高频工况下的电流波形质量与系统稳定性。
解读: 该技术主要针对高频（360-800Hz）应用场景下的PFC整流控制，虽然阳光电源主流光伏逆变器多运行于50/60Hz工频，但该研究对于提升航空电源、高频特种电源或未来高频化电力电子设备的输入电流质量具有参考价值。在阳光电源的产品线中，该算法逻辑可优化充电桩模块（OBC）或高频DC-DC变换器的控制策...
一种用于PCB平面电感的新型金字塔绕组，具有更少的铜层和更低的交流铜损
A Novel Pyramid Winding for PCB Planar Inductors With Fewer Copper Layers and Lower AC Copper Loss
Zheyuan Yu · Xu Yang · Gaohao Wei · Yongxing Zhou 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年10月
PCB电感因其体积小、可控性好及一致性高等优势被广泛应用，但降低铜损仍是关键挑战。本文针对现有研究对邻近效应关注不足的问题，提出了一种新型金字塔绕组结构，旨在通过优化绕组布局，在减少PCB层数的同时有效降低交流铜损，提升功率密度与效率。
解读: 该技术对阳光电源的功率变换产品具有显著的工程价值。在组串式逆变器、PowerStack储能系统及充电桩模块中，磁性元件的体积与损耗直接决定了整机的功率密度与散热设计。采用金字塔绕组结构可有效降低高频下的邻近效应损耗，减少PCB层数，从而降低制造成本并缩小磁性元件体积。建议研发团队在下一代高功率密度P...
用于具有任意气隙的PCB和铜箔磁性元件的二维解析铜损模型
2-D Analytical Copper Loss Model for PCB and Copper Foil Magnetics With Arbitrary Air Gaps
Zheyuan Yu · Xu Yang · Yuhang Xu · Qingyuan Gao 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年11月
铜损建模与优化是磁性元件设计的基础。本文通过求解二维扩散方程和拉普拉斯方程，提出了一种适用于具有任意气隙的PCB电感和变压器的二维解析铜损模型。该模型将铜损电阻解耦为趋肤效应电阻、邻近效应电阻和边缘效应电阻，有效解决了气隙磁场不均匀导致的损耗计算难题。
解读: 该研究对于阳光电源的高功率密度产品设计具有重要价值。在组串式逆变器和PowerStack储能变流器中，磁性元件（电感/变压器）的体积和效率是核心竞争力。通过该解析模型，研发团队可在设计阶段快速评估PCB绕组及气隙边缘效应带来的损耗，从而优化磁芯结构与绕组布局，提升整机效率并降低温升。这对于实现高频化...
提升基于IGCT的高功率应用关断性能——第一部分：超低电压下的异常大电流关断模式与安全工作区扩展
Enhancing Turn-Off Performance in IGCT-Based High Power Applications—Part I: Anomalous High Current Turn-Off Mode and Safe Operating Area Expansion at Ultra-Low Voltage
Jiabin Wang · Lvyang Chen · Xiangyu Zhang · Jiapeng Liu 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
集成门极换流晶闸管（IGCT）以其低导通压降和高浪涌电流能力著称，但其关断电流能力限制了应用。本文研究了超低电压条件下IGCT的一种异常大电流关断模式。通过理论分析与仿真，揭示了其物理机制，并提出了扩展安全工作区（SOA）的有效方法。
解读: IGCT作为高压大功率器件，在阳光电源的兆瓦级集中式光伏逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）中具有潜在应用价值。虽然目前主流采用IGBT/SiC模块，但随着大功率电力电子设备对更高效率和电流密度的追求，研究IGCT在极端工况下的关断特性有助于优化高压变流器的设计。建议研发团队关注该器件...
一种用于中压直流变压器以减少子模块数量的三相三电压双有源桥变换器
A Three-Phase Triple-Voltage Dual-Active-Bridge Converter for Medium Voltage DC Transformer to Reduce the Number of Submodules
Liangcai Shu · Wu Chen · Rongguan Li · Ke Zhang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年11月
为提升直流变压器（DCT）功率密度，本文提出一种新型三相双有源桥（DAB）DC-DC变换器。该拓扑在不增加开关管电压应力的前提下，实现了传统全桥DAB三倍的输入电压能力。将其作为DCT子模块，可显著减少模块数量，从而提升系统整体功率密度。
解读: 该研究提出的三相三电压DAB拓扑对阳光电源的储能系统（如PowerTitan系列）及中压直流输电应用具有重要参考价值。通过提升单体模块的电压处理能力并减少子模块数量，可有效降低系统复杂性、减少器件使用量并提升功率密度，这对于大型储能电站及光储直流耦合系统的降本增效至关重要。建议研发团队评估该拓扑在兆...
基于IGCT的MMC极端故障综合分析与实验
Comprehensive Analysis and Experiment of Extreme Faults in MMC Based on IGCT
Wenpeng Zhou · Biao Zhao · Ruihang Bai · Yantao Lou 等11人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年5月
高压直流输电（HVDC-VSC）是大规模可再生能源并网的关键技术，模块化多电平换流器（MMC）是其中的主流拓扑。极端故障严重威胁MMC的安全可靠性。本文针对基于IGCT（集成门极换流晶闸管）的MMC系统，对其极端故障的成因及特性进行了深入的理论分析与实验验证。
解读: 虽然阳光电源目前的主流产品（如组串式逆变器、PowerTitan储能系统）多采用IGBT/SiC器件，但该研究针对MMC拓扑及极端故障的分析方法，对公司未来布局高压大功率直流输电及大型储能系统具有重要的参考价值。IGCT在高压大容量场景下的应用特性分析，有助于研发团队在极端工况下提升系统保护策略的鲁...
一种基于两电平共模电压抑制PWM的三电平中点钳位逆变器改进简化PWM
An Improved Simplified PWM for Three-Level Neutral Point Clamped Inverter Based on Two-Level Common-Mode Voltage Reduction PWM
Xiao Zhang · Xiang Wu · Chengfei Geng · Xiuyuan Ping 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年10月
本文研究了一种针对三电平中点钳位（NPC）逆变器的共模电压抑制（CMV-R）脉宽调制策略。该方法通过将三电平空间矢量图简化为两电平逆变器模型，并利用CMV-R PWM的开关序列替换两电平空间矢量PWM，有效限制了逆变器的共模电压，降低了电磁干扰风险。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线（如组串式逆变器及大型集中式逆变器）具有极高的应用价值。三电平NPC拓扑是阳光电源大功率光伏逆变器的主流方案，通过优化PWM策略抑制共模电压，不仅能显著降低漏电流，提升系统电磁兼容性（EMC），还能减少对滤波器体积的要求，从而降低整机成本并提升功率密度。建议研发团队在下一...
一种具有ZCS和电流整形能力的高变比模块化多电平谐振DC/DC变换器
A Quasi-Square-Wave Modular Multilevel Resonant DC/DC Converter With ZCS and Current-Shaping Capacity for High Step-Ratio Application
Haozhe Jin · Wu Chen · Shuai Shao · Liangcai Shu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年1月
本文提出了一种用于直流电网互联的高变比模块化多电平谐振DC/DC变换器。该拓扑在低压侧采用两个全桥并联，高压侧采用两个子模块串联，通过谐振网络实现了零电流开关（ZCS）和电流整形能力，有效解决了低压直流与中压直流母线互联的高变比转换需求。
解读: 该技术在高压直流输电及大型储能系统领域具有重要应用潜力。阳光电源的PowerTitan系列液冷储能系统及大型集中式光伏/储能PCS，在面对更高电压等级的直流母线接入时，对高效率、高功率密度的DC/DC变换器有迫切需求。该拓扑的模块化设计和ZCS特性有助于降低开关损耗，提升系统整体效率。建议研发团队关...
p型GaN高电子迁移率晶体管中关态应力诱导非均匀捕获现象的研究
Investigation of Off-State Stress-Induced Nonuniform Trapping Phenomenon in p-Type GaN High Electron Mobility Transistors (HEMTs)
Chung-Wei Wu · Po-Hsun Chen · Ming-Chen Chen · Yu-Hsuan Yeh 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年6月
本研究探讨了 p 型氮化镓（GaN）高电子迁移率晶体管（HEMT）在关态应力（OSS）下的非均匀电子俘获行为。亚阈值摆幅（SS）退化是由电子非均匀俘获到 AlGaN 层所诱导的穿通电流引起的。进行了技术计算机辅助设计（TCAD）仿真，以重现器件在关态应力下的电场分布以及沿沟道的电势分布。仿真结果表明，在漏极侧的栅极/p - GaN/AlGaN 叠层处存在强电场。相应地，p - GaN 层中会产生一个耗尽区，导致电子在漏极侧的 AlGaN 层中被俘获。随后，提出了一个物理模型来解释这种俘获机制。此...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于p-GaN HEMT器件非均匀电子陷阱效应的研究具有重要的战略意义。GaN功率器件凭借其高频开关、低导通损耗和高温特性，已成为我们新一代光伏逆变器和储能变流器的核心技术方向，直接影响系统效率和可靠性指标。 该研究深入揭示了p-GaN HEMT在关断状态应力下的退化...
基于具有局部可变先验矩阵的变分贝叶斯自适应卡尔曼滤波算法的直流母线电容状态监测新方法
A Novel DC-Link Capacitor Condition Monitoring Method Based on VBAKF Algorithm With Locally Variable Prior Matrix
Xun Wu · Dandan Wang · Youqiang Wu · Wenlong Zhu 等7人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年10月 · Vol.73
针对轨道交通中直流母线电容在严苛工况下易失效的问题，提出一种基于变分贝叶斯自适应卡尔曼滤波（VBAKF）的电容值在线估计方法，引入局部可变先验矩阵提升抗噪性与精度。实测平均误差仅0.74%，在信噪比、电压偏移及电阻漂移范围内具备鲁棒性。
解读: 该VBAKF电容状态监测算法可直接迁移至阳光电源ST系列PCS、PowerTitan储能系统及组串式逆变器的直流母线电容健康评估模块，提升长期运行可靠性预警能力。建议在iSolarCloud平台中集成该算法，实现对PCS/逆变器中薄膜电容的老化趋势智能诊断，降低现场运维成本；尤其适用于高湿、高温等恶...
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