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宽直流母线电压比下开绕组永磁同步电机直接转矩控制的转矩脉动优化
The Torque Ripple Optimization of Open-Winding Permanent Magnet Synchronous Motor With Direct Torque Control Strategy Over a Wide Bus Voltage Ratio Range
Jiadan Wei · Xianghao Kong · Wenjie Tao · Zhuoran Zhang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年6月
针对电动汽车双电源开绕组永磁同步电机（OW-PMSM）系统，由于直流母线电压波动，传统直接转矩控制（DTC）会导致显著的转矩脉动。本文通过分析电压矢量对电机转矩的影响，提出了一种优化控制策略，有效抑制了宽电压范围下的转矩脉动，提升了驱动系统的运行性能。
解读: 该研究聚焦于电动汽车驱动系统的电机控制优化，虽然阳光电源目前的核心业务侧重于光伏、储能及充电桩设备，但该技术对提升充电桩配套的功率模块控制精度及未来可能涉及的电动汽车动力总成技术具有参考价值。特别是其在宽电压范围下的控制策略，可借鉴应用于阳光电源充电桩的高效功率变换环节，通过优化PWM控制算法，提升...
桥臂电路中肖特基型p-GaN栅HEMT漏极相关阈值电压漂移及误导通分析
Analysis of Drain-Dependent Threshold Voltage and False Turn-On of Schottky-Type p-GaN Gate HEMT in Bridge-Leg Circuit
Zetao Fan · Maojun Wang · Jin Wei · Muqin Nuo 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年2月
本文分析了肖特基型p-GaN栅高电子迁移率晶体管（HEMT）在桥臂电路高压开关过程中的阈值电压（Vth）负向漂移及其引发的误导通问题。通过脉冲IV测量手段，研究了高漏源电压（VDS）对器件阈值特性的影响，为提升GaN功率器件在高压应用下的可靠性提供了理论依据。
解读: 随着阳光电源在户用及工商业光伏逆变器中对高功率密度要求的提升，GaN器件的应用前景广阔。本文研究的p-GaN栅HEMT在桥臂电路中的误导通风险，直接关系到逆变器功率模块的可靠性设计。建议研发团队在开发基于GaN的下一代高频变换器时，重点关注高压开关下的Vth漂移特性，优化驱动电路设计以抑制误导通，从...
用于宽电压范围应用的带钳位电感混合三电平全桥隔离Buck-Boost变换器
Hybrid Three-Level Full-Bridge Isolated Buck–Boost Converter With Clamped Inductor for Wider Voltage Range Application
Yan Li · Fang Li · Fang-Wei Zhao · Xiao-Jie You 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年3月
本文提出了一种带混合三电平全桥原边电路的隔离式Buck-Boost（IBB）变换器，旨在实现更宽的电压调节范围。原边电路结合了三电平桥臂和两电平桥臂，可输出五电平电压（±Vin, ±Vin/2, 0），副边采用半主动全桥整流，有效提升了变换效率与电压适应性。
解读: 该拓扑结构通过五电平输出显著降低了开关器件的电压应力，并提升了变换效率，非常契合阳光电源在储能系统（如PowerTitan、PowerStack）中对高效率、宽电压范围DC-DC变换器的需求。随着储能电池电压范围的扩大，该技术可优化PCS模块的硬件设计，提升功率密度。建议研发团队评估该拓扑在兆瓦级储...
SPWM激励下电感集成三相三维卷铁心变压器的建模与优化设计
Modeling and Optimal Design of Inductor-Integrated Three-Phase 3-D Wound Core Transformer Under SPWM Excitation
Beichao Yang · Ruitian Wang · Fei Xiao · Xinsheng Zhang 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年5月
本文针对隔离型直流/交流应用，研究了三维卷铁心变压器（3-D-WCT）的建模与优化设计。相比叠片铁心，3-D-WCT具有磁路对称、振动小等优势。文章基于Jiles-Atherton模型建立了非线性磁路模型，旨在优化变压器设计以提升系统效率与功率密度。
解读: 该研究对阳光电源的组串式逆变器及储能变流器（PCS）具有重要参考价值。在PowerTitan等大功率储能系统及高功率密度光伏逆变器中，变压器/电感集成设计是减小体积、降低损耗的关键。3-D卷铁心技术带来的磁路对称性和低振动特性，有助于提升产品在复杂工况下的电磁兼容性（EMC）和可靠性。建议研发团队关...
基于双直流母线固态变压器的中压电机调速系统中两种共模电压抑制方法
Two Types of Common-Mode Voltage Suppression in Medium Voltage Motor Speed Regulation System Based on Solid State Transformer With Dual DC Bus
Jiaxun Teng · Xiaofeng Sun · Yongrui Zhang · Huanshuai Fu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年6月
本文针对基于模块化多电平变换器（MMC）的中压电机驱动系统，分析了臂共模电压（ACMV）和系统共模电压（SCMV）两种类型。ACMV会导致相间环流，而SCMV会对电机造成损害。文章提出了一种基于双直流母线MMC固态变压器的共模电压抑制方案。
解读: 该研究涉及的MMC拓扑及共模电压抑制技术，对阳光电源的中压大功率光伏逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）具有参考价值。随着光伏与储能系统向高压化、大功率化发展，MMC拓扑在提升电能质量和降低系统损耗方面展现潜力。虽然该文侧重于电机驱动，但其共模电压抑制策略可迁移至大型并网变流器的控制算...
基于热力学有限差分数值建模与原位数字图像相关验证的SiC MOSFET多芯片扇出型面板级封装翘曲优化
Warpage Optimization for SiC MOSFET Multichip Fan-Out Panel-Level Packaging With Thermal–Mechanical Finite-Difference Numerical Modeling and In Situ Digital Image Correlation Validation
Wenyu Li · Wei Chen · Jing Jiang · Wenbo Wang 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年1月
扇出型面板级封装（FOPLP）因其卓越的电热性能和成本效益，成为碳化硅（SiC）MOSFET封装的新趋势。然而，大尺寸多芯片嵌入式FOPLP在样品制备和热机械应力方面面临严峻挑战。本文针对20mm×20mm×0.78mm的大尺寸FOPLP，通过热力学有限差分建模与原位数字图像相关（DIC）技术，研究并优化了其翘曲问题，为提升功率模块的可靠性提供了理论与实验支撑。
解读: 该研究直接关联阳光电源的核心功率模块技术。随着公司在组串式逆变器和PowerTitan等储能系统中对高功率密度和高效率的需求不断提升，SiC器件的应用已成为主流。FOPLP封装技术能有效提升SiC模块的散热能力与集成度，但其带来的翘曲与热机械应力问题是影响产品长期可靠性的关键。建议研发团队参考该文的...
利用GaN/Si混合开关抑制动态导通电阻以提升Buck变换器效率
Enhancing Buck Converter Efficiency by Using GaN/Si Hybrid Switches to Suppress Dynamic On-State Resistance
Gaoqiang Deng · Xihao Bi · Jingyu Shen · Renkuan Liu 等12人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年10月
本文证明了采用GaN/Si混合开关的Buck变换器比同规格纯GaN开关具有更高的转换效率。通过将并联GaN HEMT中的一个替换为同电压等级但电阻稍高的Si超结MOSFET，可显著降低总导通损耗并抑制动态导通电阻效应。
解读: 该技术对阳光电源的户用光伏逆变器及小型储能PCS产品具有重要参考价值。在追求高功率密度和高效率的趋势下，GaN器件的动态导通电阻（Current Collapse）一直是限制其在功率变换中应用的关键痛点。通过GaN/Si混合拓扑，可以在不显著增加成本的前提下，优化变换器在不同负载下的效率表现。建议研...
一种基于状态变量消去的EMTP型恒定导纳等效建模方法
A State Variables Elimination-Based EMTP-Type Constant Admittance Equivalent Modeling Method for Power Electronic Converters
Mingwang Xu · Wei Gu · Yang Cao · Shuaixian Chen 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年2月
随着大量电力电子设备接入电网，电磁暂态（EMT）仿真技术对电网安全稳定运行至关重要。本文提出一种基于状态变量消去的EMTP型恒定导纳等效建模方法，采用“网络-节点电压-历史电流源”三层架构，通过矩阵分裂和引入输出方程构建低阶等效节点电压方程。该方法具有恒定导纳矩阵、保留内部动态特性、建模流程简洁、计算复杂度低等优点，相较于经典节点消去法更具通用性，适用于模块化电气设备。通过与离线EMT仿真及实验结果对比，验证了该方法在多种工况下均具备高精度与高效率。
解读: 该EMTP型恒定导纳等效建模方法对阳光电源储能与光伏产品线具有重要应用价值。在ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统开发中，该方法可显著提升EMT仿真效率，通过状态变量消去技术降低计算复杂度，加速多机并联系统的暂态特性分析。对于SG系列光伏逆变器，该建模方法可优化1500V系统的电磁兼...
基于p-GaN栅极的常关型GaN晶体管在桥臂电路中的开关瞬态分析
Switching Transient Analysis for Normally-off GaN Transistor With p-GaN Gate in a Phase-Leg Circuit
Ruiliang Xie · Xu Yang · Guangzhao Xu · Jin Wei 等11人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年4月
本文研究了商用常关型p-GaN栅极高电子迁移率晶体管（HEMT）的开关特性。分析了栅极区域肖特基结与p-GaN/AlGaN/GaN异质结的电学特性，探讨了p-GaN层在桥臂电路开关瞬态过程中的电位变化及其对器件动态性能的影响，为高频功率变换器的设计提供了理论支撑。
解读: 随着电力电子技术向高频化、高功率密度发展，GaN器件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巨大的应用潜力。本文对p-GaN栅极GaN器件开关瞬态的深入分析，有助于研发团队优化驱动电路设计，抑制开关过程中的电压振荡与EMI问题，从而提升逆变器效率。建议在下一代高频化户用逆变器及便携式储能产...
带功率半导体滤波器的开关变换器EMI特性建模与实验评估
Modeling and Experimental Assessment of the EMI Characteristics of Switching Converters With Power Semiconductor Filters
John Wing-To Fan · Jeff Po-Wa Chow · Wan-Tim Chan · Kun Zhang 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年3月
本文提出了一种名为“功率半导体滤波器（PSF）”的输入滤波技术。该技术利用串联导通器件（SPD）对变换器的输入电流波形和幅值进行整形，通过将SPD两端电压调节在电流-电压特性的“拐点”附近，在有效抑制电磁干扰（EMI）的同时，最大限度地降低了功率损耗。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统具有重要的参考价值。随着光伏和储能系统对功率密度要求的不断提高，EMI滤波器体积往往成为限制系统小型化的瓶颈。PSF技术通过有源器件替代传统的无源滤波网络，有望显著减小滤波器体积并提升系统功率密度。建议研发团队评估该技...
应用于中低压交直流混合接口的三端口MMC型固态变压器子模块纹波功率感应滤波策略
An Inductive-Filtering Strategy of Submodule Ripple-Power in Triple-Port MMC-Based SST Applied to Hybrid Medium and Low Voltage AC/DC Interface
Jiaxun Teng · Xiaofeng Sun · Yuzhuo Pan · Xuemin Liu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年7月
本文针对基于模块化多电平变换器（MMC）的固态变压器（SST），提出了一种子模块纹波功率感应滤波策略。MMC-SST通常由MMC级和隔离双向DC/DC级组成，是实现中低压交直流混合组网的关键方案。该研究旨在解决子模块电容体积过大限制系统功率密度的问题，通过优化控制策略降低电容需求，提升系统集成度。
解读: 该技术对阳光电源的PowerTitan及大型储能系统（PCS）具有重要参考价值。MMC拓扑在更高电压等级的储能接入中展现出优势，而子模块电容体积是限制功率密度的核心瓶颈。本文提出的感应滤波策略能有效减小电容体积，从而提升PCS的功率密度，降低系统成本。建议研发团队关注该策略在兆瓦级储能变流器中的应用...
基于硅衬底并采用刻槽n+-GaN帽层与局域钝化层的AlGaN/GaN肖特基势垒二极管以提升优值和动态特性
AlGaN/GaN-based SBDs grown on silicon substrates with trenched n+-GaN cap layer and local passivation layer to improve BFOM and dynamic properties
Zhizhong Wang1Jingting He2Fuping Huang2Xuchen Gao1Kangkai Tian2Chunshuang Chu2Yonghui Zhang1Shuting Cai2Xiaojuan Sun3Dabing Li3Xiao Wei Sun4Zi-Hui Zhang5 · 半导体学报 · 2025年9月 · Vol.46
本文设计并制备了在硅衬底上具有刻槽n+-GaN帽层的AlGaN/GaN肖特基势垒二极管。研究表明，n+-GaN帽层可向AlGaN/GaN沟道注入更多电子，使二维电子气密度提高一倍，比导通电阻降至约2.4 mΩ·cm²。通过干法刻蚀形成刻槽结构消除关态表面漏电，并在场板沉积前引入Si₃N₄钝化层，有效抑制刻蚀导致的表面缺陷，使漏电流降低至约8×10⁻⁵ A·cm⁻²，击穿电压达876 V，Baliga优值提升至约319 MW·cm⁻²。该Si₃N₄层还可抑制电子捕获与输运过程，显著改善动态导通电阻...
解读: 该硅基GaN肖特基二极管技术对阳光电源功率变换系统具有重要应用价值。刻槽n+-GaN帽层技术使比导通电阻降至2.4 mΩ·cm²，Baliga优值达319 MW·cm⁻²，可直接应用于ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的同步整流电路，降低导通损耗15-20%。局域钝化层抑制动态导通电阻退化的方案...
考虑电动汽车聚合商与液流电池参与的时滞负荷频率控制扰动抑制能力评估
Disturbance Suppression Ability Evaluation for Delayed Load Frequency Control Participated With EV Aggregators and Redox Flow Batteries
Hong-Zhang Wang · Xing-Chen Shangguan · Chuan-Ke Zhang · Chen-Guang Wei 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Informatics · 2025年7月
用于负荷频率控制（LFC）的辅助调频服务（AFRS）中的储能源响应时间快，能有效平滑风电输出。本文在考虑电动汽车（EV）聚合商和基于液流电池（RFB）的辅助调频服务参与的情况下，评估了具有时滞的负荷频率控制的扰动抑制能力。首先，构建了包含电动汽车聚合商和液流电池参与的含风电时滞负荷频率控制模型。提出了一种评估时滞负荷频率控制扰动抑制能力的准则，与现有方法相比，该准则纳入了更多系统信息，降低了保守性。最后，案例研究表明，引入液流电池提高了负荷频率控制的扰动抑制能力和时滞容忍能力。仿真和实验测试表明...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于延迟负荷频率控制（LFC）中扰动抑制能力的研究具有重要的战略参考价值。论文聚焦于电动汽车聚合器和液流电池参与辅助调频服务，这与我司在储能系统和新能源解决方案领域的核心业务高度契合。 该研究的核心价值在于解决了风电等新能源接入电网时的频率稳定性问题。当前我司的光储一...
考虑双馈风电场在低电压穿越期间电压支撑能力的电网电压暂降评估
Voltage Sag Evaluation in Power Grids Considering the Voltage Support Capabilities of Doubly-Fed Wind Farms During LVRT
Yi Zhang · Jiazhong Zhang · Chuandong Li · Jieyu Ou 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年4月
本文研究了双馈风电场在低电压穿越过程中通过补偿电网无功功率需求提供电压支撑的能力，该能力对电压暂降评估具有重要影响。为此，提出一种计及双馈风电场电压支撑能力的电网电压暂降评估方法。通过建立风电场动态等效模型，准确刻画其在低电压穿越期间的电压支撑特性。以Crowbar状态判定为首要聚类依据，并结合考虑多风电场相互影响的公共连接点电压作为迭代聚类的修正因子，利用多风电场协同等效确定最终动态等效模型。进而开展多种电网故障场景的综合仿真，实现电压暂降评估。算例验证了所提方法的准确性与有效性。
解读: 该研究对阳光电源风储一体化系统具有重要应用价值。双馈风电场LVRT期间的电压支撑能力评估方法可直接应用于ST系列储能变流器的协同控制策略优化，通过Crowbar状态判定与多风电场协同等效模型，提升PowerTitan储能系统在风电场并网点的动态无功补偿能力。所提动态等效建模方法可融入iSolarCl...
无变压器模块化多电平直流-直流变换器的调制指数优化与故障阻断能力
Modulation Index Optimization and Fault Blocking Capability of Transformer-less Modular Multilevel DC-DC Converters
Fei Zhang · Yuanshi Zhang · Yiqi Liu · Liwei Wang 等5人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年8月
大功率直流 - 直流（DC - DC）变换器对于不同电压等级的高压直流（HVDC）系统互连至关重要。本文介绍了由半桥子模块（HBSM）和全桥子模块（FBSM）组成的无变压器混合模块化多电平直流 - 直流变换器（MMDC）的优化设计与运行。由于桥臂内部直流分量电压和交流分量电压可以自由选择，因此针对不同的电压转换比推导出了使开关视在功率最小的最优调制指数。为了降低变换器成本，还考虑了过调制情况。出于系统安全性和可靠性的考虑，直流故障阻断能力是高压直流应用中直流 - 直流变换器的一个理想特性。得益于...
解读: 该无变压器模块化多电平DC-DC变换器技术对阳光电源PowerTitan储能系统和直流侧产品具有重要应用价值。调制指数优化方案可直接应用于ST系列储能变流器的DC-DC变换环节，提升不同电压等级储能单元间的功率转换效率。故障阻断能力分析为大型储能系统的直流侧保护设计提供理论支撑，增强系统安全性。小信...
基于绝缘体上硅的伪逆变器用于高灵敏度NO₂和NH₃气体检测
Pseudo-Inverter Based on Silicon-on-Insulator for Highly Sensitive NO₂ and NH₃ Gas Detection
Sherzod Khaydarov · Haihua Wang · Wei Zhang · Peng Zhou 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年10月
本研究探讨了基于绝缘体上硅（SOI）衬底的伪反相器（Ψ - 反相器）和伪 MOS（Ψ - MOS）在 NO₂ 和 NH₃ 气体检测中的应用。实验结果表明，具有高内部增益特性的 Ψ - 反相器，在针对两种目标气体的不同沟道厚度条件下，与 Ψ - MOS 器件相比，始终表现出更优异的灵敏度。在 1 ppm 浓度下，Ψ - 反相器对 NO₂ 和 NH₃ 的灵敏度分别达到了 1248% 和 83.9%，分别是 Ψ - MOS 灵敏度的 102.5 倍和 19.7 倍。此外，Ψ - 反相器结构具有直接输出...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于SOI基板的伪逆变器气体检测技术具有重要的潜在应用价值。在光伏电站、储能系统及氢能设施的运维管理中，环境气体监测是保障设备安全和人员健康的关键环节。 该技术对NO₂和NH₃的高灵敏度检测能力（1 ppm浓度下分别达到1248%和83.9%的灵敏度）可为我司多个业务...
训练集再利用：一种基于相似样本的电力系统主导失稳模式识别物理可信框架
Reapplication of Training Set: A Physically Reliable Framework for Power Systems Dominant Instability Mode Identification Using Similar Samples
Yutian Lan · Shanyang Wei · Wei Yao · Yurun Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年8月 · Vol.41
本文提出一种物理可信的主导失稳模式（DIM）识别框架，通过增强模型噪声鲁棒性与相似样本聚类能力，并结合两阶段可解释算法（固定半径KNN+知识嵌入Fréchet距离），提升预测准确性与物理可靠性。在36节点和2131节点系统验证有效。
解读: 该框架可增强阳光电源iSolarCloud智能运维平台对大型光储电站并网稳定性的实时判别能力，尤其适用于PowerTitan、ST系列PCS在构网型（GFM）运行下的暂态失稳预警。建议将Stage-2物理判据模块嵌入iSolarCloud故障根因分析引擎，提升对弱电网/高比例新能源场景下电压/频率耦...
训练集再应用:基于相似样本的电力系统主导失稳模式识别物理可靠框架
Reapplication of Training Set: A Physically Reliable Framework for Power Systems Dominant Instability Mode Identification Using Similar Samples
Yutian Lan · Shanyang Wei · Wei Yao · Yurun Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年8月
准确且在物理上可靠地识别主导不稳定模式（DIM）对于确保电力系统的安全稳定运行至关重要。数据驱动模型，尤其是深度学习（DL），在应对这一挑战方面取得了显著进展。然而，深度学习的“黑箱”特性限制了其可解释性，导致结果不可靠，这与电力系统严格的可靠性要求相冲突。为解决这一问题，本文提出了一种新颖的 DIM 识别框架，通过重新应用训练集样本提高识别的准确性和可靠性。首先，提出了一种训练方法，以增强 DIM 模型的抗噪声能力和对相似样本的聚类能力，实现高精度的 DIM 识别。此外，还开发了一种两阶段可解...
解读: 该失稳模式识别技术可应用于阳光电源智慧能源管理系统的稳定性监控。通过数据驱动的失稳模式识别,及时发现光伏并网系统和储能系统的潜在失稳风险,优化控制策略,提升大规模新能源并网的稳定性,为电网安全运行提供预警支持。...
一种改进JFET区描述的SiC功率MOSFET模型
A SiC Power MOSFET Model With an Improved Description of the JFET Region
Xiangzhen Li · Manhong Zhang · Yumeng Cai · Xiaoguang Wei 等7人 · IET Power Electronics · 2025年8月 · Vol.18
提出了一种针对JFET区中栅极电压VG控制的耗尽层的新物理模型。详细讨论了扩散电流的影响、采用漂移近似的结果，以及JFET区电场相关电子迁移率的新型双段模型性能。建立了偏置相关电流路径与JFET区未耗尽部分电阻分量之间的直接联系，并提出了精确的漏源电容Cds、栅源电容Cgs和栅漏电容Cgd的表达式，且进行了验证。
解读: 该SiC MOSFET精确建模技术对阳光电源功率器件应用具有重要价值。改进的JFET区物理模型和寄生电容精确表达式可直接应用于ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的SiC器件选型与电路仿真优化。通过准确描述栅压控制下的耗尽层特性和电场相关迁移率，可提升三电平拓扑中SiC器件的开关损耗预测精度，优化...
基于不对称半周期谐振直流断路器的低电弧熄灭应力设计
Asymmetric Half-Cycle Based Resonant DC Circuit Breaker With Low Arc-Extinguishing Stress
Bei Zhang · Xiangyu Zhang · Xiayu Cao · Wei Li 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年10月 · Vol.73
本文提出一种不对称半周期谐振直流断路器（AH-RCB），通过高频段加速电流上升以减小电容体积与成本，低频段降低机械开关电流应力以提升开断可靠性。12 kV样机验证显示：同等电容下开断能力提升59%，相同开断需求下成本降低30%。
解读: 该AH-RCB技术可显著提升高压直流侧故障保护性能，尤其适用于阳光电源PowerTitan大型储能系统及ST系列PCS的直流侧快速分断需求，增强构网型储能系统在直流故障下的鲁棒性。建议在新一代1500V+高压储能变流器中集成该拓扑，替代传统机械+晶闸管混合方案，降低系统体积与维护成本；同时可延伸至光...
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