Ashraf Ali Khan · Daniel Afriyie · Mohammad Al Saaideh · Shehab Ahmed · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年9月

本文介绍了一种新型的电动汽车（EV）集成充电器。与传统充电器不同，该充电器可无缝利用电机驱动系统的电机和逆变器进行充电，无需外部充电器以及额外的半导体元件或控制电路。这种创新方法不仅降低了成本，还能减小电动汽车的整体尺寸。与传统集成充电器不同，所提出的充电器无需接入电机中性点，也无需对电机绕组进行任何重新配置。此外，它在充电过程中不会产生转矩，这使其对电动汽车尤其具有吸引力，特别是在微出行应用中。而且，该充电器的元件数量较少，开关承受的电压应力较低，且不存在浪涌电流问题。本文还对所提出的充电器进...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项集成式车载充电技术展现出值得关注的创新价值，尤其在我们拓展电动汽车充电解决方案和微出行领域具有战略意义。 该技术的核心优势在于充电系统与电机驱动系统的深度集成，无需额外的半导体器件和控制电路，这与阳光电源在逆变器领域追求的系统集成化、小型化理念高度契合。论文提出的方案...

Xinyue Zhang · Jiacheng Sun · Zhongzheng Zhou · Zhen Kang 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年9月

随着光伏（PV）系统部署数量的不断增加，LCL 型并网逆变器因其卓越的谐波衰减能力而变得十分普遍。然而，传统的可靠性评估往往忽略了由控制回路不稳定或参数漂移引起的谐振电流的影响，而这种谐振电流会显著加速关键组件的老化。本文提出了一个全面的 LCL 型光伏逆变器可靠性评估框架，该框架能更好地反映实际运行条件。开发了一个电热模型，该模型考虑了与温度相关的功率损耗、绝缘栅双极型晶体管（IGBT）热耦合以及电容器老化。采用蒙特卡罗模拟和威布尔分布来推导逆变器在年度任务剖面下的使用寿命。实验验证证实，谐振...

解读: 该研究对阳光电源SG系列光伏逆变器和ST储能变流器的可靠性设计具有重要价值。LCL滤波器谐振电流导致的IGBT热应力问题直接关联功率模块寿命，研究提出的电热耦合模型与雨流计数疲劳分析方法可应用于：1）SG系列逆变器功率模块热设计优化，通过主动阻尼控制抑制谐振电流，降低结温波动；2）ST储能变流器在频...

Seyed Majid Hashemzadeh · Seyed Hossein Hosseini · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年10月

本文提出了一种多输入高升压直流 - 直流转换器的新设计，该设计采用三绕组耦合电感（TWCI）和电压倍增单元（VMC）。该转换器具有诸多优势，包括显著的电压增益、高效率以及可降低半导体元件上的电压应力。通过将三绕组耦合电感与电压倍增单元相结合，该转换器能够在低功率开关占空比下实现高电压转换比。该设计支持可扩展的输入端口，允许多个独立输入源为单一输出供电。每个输入端口的电流纹波都较小，这使得该转换器特别适用于光伏（PV）面板等可再生能源。此外，该设计在输入端口和输出端口之间设置了公共接地，提高了其实...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于耦合电感的多输入高升压变换器技术具有显著的应用价值，特别是在分布式光伏发电和混合储能系统领域。 该技术的核心优势在于通过三绕组耦合电感与电压倍增单元的协同设计，实现了高电压增益（395V输出）与低占空比运行的有机结合，这对于我们的组串式逆变器产品线具有重要意义。当...

作者未知 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年8月

本研究全面探究了半导通状态条件下AlGaN/GaN金属 - 绝缘体 - 半导体高电子迁移率晶体管（MIS - HEMT）的阈值电压（ ${V}_{\text {th}}\text {)}$ 不稳定性。研究了不同温度和漏极偏置的影响。在半导通偏置条件下，对于采用10纳米原位SiN栅极电介质的MIS - HEMT，观察到高达 - 1.0 V的显著负 ${V}_{\text {th}}$ 漂移，而肖特基HEMT的 ${V}_{\text {th}}$ 漂移可忽略不计。通过对源极接地和浮空的MIS - ...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于AlGaN/GaN MIS-HEMT器件阈值电压稳定性的研究具有重要的技术参考价值。GaN功率器件是我们光伏逆变器和储能变流器中的核心开关元件，其可靠性直接影响系统的长期稳定运行和转换效率。 该研究揭示的半导通状态下阈值电压漂移问题值得高度关注。在实际应用中，我们...

作者未知 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年8月

多端口直流 - 直流变换器是直流电网的核心交换枢纽，尤其适用于新能源分区接入和复杂环网场景。本文提出了一种各端口电压和电流可灵活控制的多端口臂共享直流 - 直流变换器。针对该多端口架构，提出了一种用节点电压控制替代臂间能量平衡控制的解耦控制策略，以及一种基于模块化多电平换流器（MMC）交/直流侧有源充电的分臂启动方法。所提出的控制策略增强了臂共享直流 - 直流变换器在多端口复杂功率变化下的稳定性和鲁棒性。所提出的启动方法降低了启动实施难度，具有启动应力小、各端口独立性强的优点。搭建了一台额定功率...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇论文提出的多端口共臂式DC-DC变换器技术具有重要的战略价值。该技术针对直流电网中的多电压等级互联问题，与我司在光储充一体化、多能互补系统等领域的业务需求高度契合。 在技术创新层面，论文提出的解耦控制策略和分臂启动方法解决了多端口功率交换的核心难题。传统MMC架构在多...

作者未知 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年6月

精确测量半导体器件的导通电阻是衡量各种应力因素如何影响宽禁带器件电气、热性能和长期可靠性的关键指标。监测导通电阻不仅有助于深入了解器件物理特性和退化机制，还可作为器件故障和老化的诊断先兆。这对于高压、快速开关器件（如宽禁带（WBG）半导体）尤为重要，因为在其运行过程中精确原位测量导通电阻对于评估器件的健康状态是必要的。此类测量需要高精度、高分辨率地监测器件电流和导通状态电压，同时要确保延迟最小且具备高压阻断能力。此外，这些测量应尽可能不受器件温度和负载条件变化的影响。本文介绍并深入分析了一种基于...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于共源共栅电流镜配置的导通电阻在线测量技术具有重要的战略价值。在我们的光伏逆变器和储能变流器产品中，SiC和GaN等宽禁带功率器件已成为提升系统效率和功率密度的核心器件。该技术能够实现高精度、高分辨率的导通电阻实时监测，这对于我们产品的可靠性管理和预测性维护体系具有直...

Sandeep Kaler · Amirnaser Yazdani · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2025年1月

太阳能光伏（PV）能源具有间歇性，这使得在电网中必须使用电池等储能装置。通常，每种能源都通过单独的功率转换级接入电网。也就是说，光伏阵列群和电池群分别通过独立的功率转换级连接到电网。因此，本文提出了一种基于双有源桥（DAB）和模块化多电平变换器（MMC）拓扑的新型变换器拓扑，该拓扑能够通过单级将光伏阵列和电池同时接入中压直流（MVdc）网络。此外，该变换器采用一种改进的调制方案，在直流链路电压比不为 1 的情况下，可降低其变压器的电流应力。研究还表明，该变换器能够在较宽的直流电压范围内通过最大功...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于双有源桥（DAB）和模块化多电平换流器（MMC）的隔离型多端口变流器技术具有显著的战略价值。该技术突破了传统光伏和储能系统分别接入电网的架构限制，通过单级变换实现光储一体化集成接入中压直流网络，这与我司在光储融合系统和中压解决方案的发展方向高度契合。 技术核心优势...

Koosha Choobdari Omran · Reza Beiranvand · Pourya Shamsi · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月

提出一种结合耦合电感CI和倍压器VM技术的新型非隔离DC-DC变换器。CI的漏感能量被有效回收，所有开关和二极管实现软开关条件。CI漏感与VM电容间的谐振提供软开关条件，无需独立谐振槽。VM级不仅降低半导体元件电压应力，还允许使用低压额定器件，从而降低导通损耗、成本并提高效率。通过适当调节开关占空比、CI匝比和VM级数可实现高电压增益，提供三个设计自由度。详细介绍了工作原理、稳态分析、元件应力、设计指南和性能比较。在最坏情况条件下实施并测试了输入电压范围40-50V、输出电压1kV、200kHz...

解读: 该高升压软开关变换器研究对阳光电源DC-DC变换器技术创新有重要参考价值。耦合电感回收漏感能量和无需独立谐振槽实现软开关的设计可应用于阳光PowerTitan储能系统的双向DC-DC模块，提高效率和降低成本。三个设计自由度（占空比、匝比、VM级数）提供的灵活性符合阳光ST系列储能变流器和SG系列光伏...

Abd Ur Rehman · Hyunghu Park · Aneel Ahmed · Minsung Kim 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年6月

本文提出一种基于改进非线性补偿控制的单级双变压器驱动谐振型AC/DC拓扑，具有更高可靠性。所设计的控制律结合前馈与反馈项，其中前馈项基于状态平面轨迹理论有效抑制系统非线性，反馈项抑制慢变扰动，实现优异稳态与动态性能。原边控制实现完全交错运行，确保电网电流无纹波；副边采用串联谐振双整流结构提升效率。通过副边开关实施的控制律同时实现功率因数校正与输出电压调节。该拓扑的独特控制方式使所有谐振电容及开关器件上的电压与热应力分布均匀，显著提升系统可靠性。1 kW样机实验与TMS320F29377D控制板验...

解读: 该无桥单级AC/DC变换器技术对阳光电源储能与充电产品线具有重要应用价值。其非线性补偿控制策略可直接应用于ST系列储能变流器的PFC整流级，通过状态平面轨迹理论实现电网电流低THD与高功率因数，满足储能系统并网标准。双变压器交错并联架构的均流控制思想可借鉴至PowerTitan大型储能系统的模块化设...

Beibei Lv · Siyuan Ma · Jiongjiong Mo · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年7月

本文针对用于高功率附加效率（PAE）应用的0.15微米铝镓氮（AlGaN）/氮化镓（GaN）高电子迁移率晶体管（HEMT），全面研究了栅极刻蚀策略对其电学性能和陷阱动力学的影响。通过比较不同刻蚀深度的器件及其标准非刻蚀对照器件，我们系统地研究了器件性能与工艺诱导损伤之间的权衡关系。去除GaN帽层的器件实现了创纪录的1393 mA/mm输出电流密度和661 mS/mm的峰值跨导，由于载流子浓度增加以及更高的$L_{\text {g}}$/$t_{\text {AlGaN}}$，短沟道效应（SCE）...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管（HEMT）的栅极凹槽技术研究具有重要的战略价值。GaN功率器件是光伏逆变器和储能变流器实现高频化、高效化、小型化的关键技术路径，直接关系到我们产品的核心竞争力。 该研究通过优化栅极凹槽深度，在0.15微米工艺节点实现了81.6...

Saeed Sharifi · Levi Bieber · Liwei Wang · Juri Jatskevich · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年6月

本文研究一种新型开关中点式模块化多电平变换器（SMPC），通过引入三次谐波注入和故障阻断能力，显著提升调制比，适用于电压变化范围宽的高压直流（HVdc）系统。该拓扑每相共享一组半桥子模块（HBSM），实现导通开关的零电压切换（ZVS），较传统MMC减少17.7%子模块数量和40%储能需求。扩展型SMPC简化了堆栈电压平衡所需的谐波电流消除，降低半导体应力，损耗表现优于HBSM-MMC。外侧全桥子模块提供基于电容反电动势的固有直流故障保护与穿越能力。文中阐述其运行原理与能量平衡机制，并通过OPAL...

解读: 该SMPC拓扑技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。其17.7%子模块数量削减和40%储能需求降低，可直接优化ST2752KWH等高压储能系统的成本结构和功率密度。三次谐波注入扩展调制比特性适配宽电压范围应用场景，增强系统灵活性。ZVS软开关技术与阳光电...

Wenhui Li · Yuxuan Li · Jiancheng Zhao · Junzhong Xu 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年6月

为提升电动汽车充电系统的功率密度与效率，Boost型集成双有源桥（BI-DAB）变换器备受关注。然而，传统调制策略的零电压开关（ZVS）范围有限且优化灵活性不足，影响效率并制约其应用。本文提出一种软硬件结合的多目标优化调制策略，通过建立完整的ZVS模型并考虑励磁电感的影响，结合励磁电感优化设计与移相调控，实现全范围ZVS运行。该策略还支持无缝模式切换，有效实现功率因数校正与准最优电流应力。实验研制了2 kW/150 kHz的GaN基BI-DAB样机，峰值效率达96.6%，总谐波畸变率为1.5%。

解读: 该GaN基BI-DAB全范围ZVS调制策略对阳光电源车载充电机产品线具有重要应用价值。通过软硬件协同的多目标优化，实现全工况ZVS运行，峰值效率96.6%、THD仅1.5%，可直接应用于阳光电源OBC产品的功率密度提升与效率优化。其励磁电感优化设计与移相调控相结合的方法，为ST储能变流器的双向DC-...

Márcio Von Rondow Campos · Lucas Jonys Ribeiro Silva · Thales Augusto Fagundes · Rodolpho Vilela Alves Neves 等6人 · IEEE Transactions on Vehicular Technology · 2024年11月

本文提出了一种应用于串联式混合动力汽车（SHV）的能量管理系统（EMS），该汽车由内燃机（ICE）和包含化学电池与超级电容器的混合储能系统（HESS）提供动力。考虑到内燃机 - 发电机机组和混合储能系统的效率受限于特定的功率注入运行范围和瞬态响应，该能量管理系统可在全主动拓扑结构下实现内燃机和混合储能系统之间的功率分配，以提高控制灵活性。在此背景下，采用S形函数进行功率分配，该函数着重于最大限度地提高超级电容器的利用率，以降低燃油消耗和电池电流应力。S形函数的优点在于其易于配置且控制参数数量减少...

解读: 从阳光电源储能系统和新能源综合解决方案的业务视角来看，该论文提出的基于S型函数的能量管理系统具有显著的技术借鉴价值。论文针对串联混合动力车辆中电池与超级电容混合储能系统的协同控制问题，提出了一种优化功率分配策略，这与我司在储能系统多能源协调管理方面的技术需求高度契合。 该技术的核心价值在于通过S型...

Yifei Zheng · Haoran Wang · Boyu Li · Weimin Yuan 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年9月

本文提出了一种提升单片氮化镓（GaN）半桥功率集成电路在高速开关瞬态电应力下可靠性的方法。通过片上地线分离设计抑制地弹，避免输入级击穿和误触发；采用双共栅差分对结构的鲁棒电平转换器，有效阻断dVSW/dt噪声传播，同时支持负VSW工作并保持低传输延迟；可调驱动强度的栅极驱动电路抑制振铃与过冲，且不引入寄生元件。基于1 μm硅基GaN工艺实现的100 V单片集成芯片实验验证了其对130 V/ns dVSW/dt的免疫能力、低于10.4 ns的延迟，以及-15 V负压耐受性和输出强度可调性。

解读: 该单片GaN功率IC技术对阳光电源ST系列储能变流器和SG光伏逆变器的功率密度提升具有重要价值。其130V/ns的dVSW/dt噪声免疫性和10.4ns超低延迟可直接应用于PowerTitan大型储能系统的高频开关电路，提升系统动态响应速度。双共栅差分对电平转换器的-15V负压耐受设计，可增强阳光电...

Darioush Alizadeh · Ebrahim Babaei · Mehran Sabahi · Carlo Cecati · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年7月

本文提出了一系列利用耦合电感和二次电压增益的高升压交错式直流 - 直流转换器。所提出的第一个转换器是基于迪克森（Dickson）转换器的改进版本，与改进型迪克森转换器相比，它在保持共地的同时提供了更高的电压增益。所提出的第二个转换器使用了一个额外的二极管，从而实现了比第一个转换器更高的电压增益。所提出的第三个转换器将迪克森转换器和改进型迪克森转换器相结合，以解决改进型迪克森转换器缺乏共地的问题。这些转换器具有诸多优点，包括输入电流连续且纹波小、元件承受的电压应力低以及效率高。本文分析了这些转换器...

解读: 从阳光电源的业务布局来看，这篇论文提出的高升压交错并联DC-DC变换器技术具有重要的战略价值。该技术基于耦合电感和二次电压增益，能够实现高升压比、低输入电流纹波和共地设计，这些特性与我司光伏逆变器和储能系统的核心需求高度契合。 在光伏应用场景中，该技术可有效解决组件串联电压不足的问题，特别适用于分...

Mingen Lv · Jing Xiao · Ming Tao · Yijun Shi 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年6月

本研究对p型氮化镓（GaN）栅高电子迁移率晶体管（HEMT）在高功率微波（HPM）辐照下的电学特性退化行为进行了研究。基于1/f噪声方法对p-GaN栅HEMT在HPM辐照前后进行了陷阱分析。实验结果表明，HPM辐照下p-GaN栅HEMT的阈值电压明显低于未辐照的新器件，亚阈值摆幅大于新器件。栅极漏电流的最大变化量增大了一个数量级。随着HPM功率和辐照时间的增加，p-GaN栅HEMT器件的退化现象愈发严重。1/f噪声测试结果显示，HPM辐照下p-GaN栅HEMT的输入参考平带谱噪声密度增加了一倍。...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于p-GaN栅极HEMT器件在高功率微波辐照下退化机理的研究具有重要的工程应用价值。作为全球领先的光伏逆变器和储能系统供应商，阳光电源的核心产品大量采用GaN基功率器件以实现高效率、高功率密度的电能转换。 该研究揭示的关键问题直接关系到我们产品的可靠性设计。研究发现...

Chuanqi Dong · Bolong Dong · Shaowei Hu · Yichen Zhu 等6人 · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年8月 · Vol.36.0

纳米银烧结由于能够实现“低温连接、高温服役”，已被广泛应用于功率电子器件中的功率芯片连接技术。然而，烧结银焊点在长时间高温工作条件下容易发生退化甚至失效。目前关于此类焊点退化机制的研究主要集中在氧气引起的界面氧化问题，而对微观结构演变及内部孔隙动态行为对焊点性能影响的研究仍显不足。本研究系统考察了烧结银在高温老化过程中的结构演化及其相关的退化机制。研究发现，在高温条件下，烧结银层内部的孔隙会发生奥斯瓦尔德熟化（Ostwald ripening）。此外，残余有机物的分解和气体生成导致孔隙扩张以及长...

解读: 该纳米银烧结退化机理研究对阳光电源功率器件封装具有重要指导意义。在SiC/GaN功率模块(应用于ST系列PCS、SG逆变器及电动汽车驱动系统)中,银烧结层的高温老化直接影响器件可靠性。研究揭示的Ostwald熟化、孔隙演化及镍层氧化机制,为优化烧结工艺参数、改进基板镀层结构、提升功率模块热循环寿命提...

Hao Li · Helong Yang · Dawei Xiang · Jinyu Chen · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年1月

线端线圈绝缘是绕组绝缘中的薄弱环节，承受着较高的瞬态电压应力和更大的击穿风险，因此对其进行早期监测既具有重要意义又颇具挑战。为提高线端线圈绝缘早期监测的灵敏度，本文提出了一种基于宇称 - 时间（PT）对称的新方法，利用一个与系统高频共模（HFCM）开关振荡磁耦合的外部谐振器。该方法利用奇异点（EP）附近阻尼率分裂的效应，以更高的灵敏度检测线端线圈绝缘的早期劣化。首先，将逆变器供电电机系统中的 HFCM 开关振荡视为内部谐振器，并分析其模态特征。随后，设计一个外部谐振器使其工作在 PT 对称的奇异...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于PT对称性的线端绕组绝缘监测技术具有重要的战略应用价值。在光伏逆变器和储能变流器系统中，电机绕组绝缘失效是导致系统故障的主要原因之一，尤其是线端绕组承受的瞬态电压应力更大，传统监测方法灵敏度不足，难以实现早期预警。 该技术的核心创新在于利用逆变器固有的高频共模开关...

Ali Faisal Murtaza · Talal Alharbi · IEEE Transactions on Industrial Informatics · 2025年6月

本文提出了一种简单有效的功率处理架构，其中针对低压直流（LVDC）系统引入了太阳能光伏（PV）阵列的串联集成。在低压直流系统中，有两到三个电压等级（±375 V和48 V）的母线可用。这为所提出的架构的形成奠定了基础，在该架构中，直流 - 直流转换器的并联集成以及48 V和375 V电压等级之间光伏阵列的串联集成成为可能。这确保了通过直流 - 直流转换器进行的功率处理显著减少，减少幅度相当于375 - $V_{pv}$，从而提高了光伏电站的效率。此外，所提出的架构还具有以下优点。其一，不影响最大...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇论文提出的LVDC系统串联光伏阵列架构具有显著的技术价值和应用潜力。该方案通过在48V和375V电压等级之间实现光伏阵列串联集成与DC-DC变换器并联集成，有效降低了功率电子器件的处理容量，这与我司一直追求的高效率、低成本解决方案理念高度契合。 从产品创新角度，该架构...

Sourav Prasad · Krrish Ranawat · Prajof Prabhakaran · Arun Dominic · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年4月

独立式可再生能源系统通常采用多个变换器来调节直流母线电压并管理光伏与电池至负载的功率流动，但导致系统体积大且复杂。三端口DC-DC变换器（TPC）虽可集成多源，但现有拓扑存在电压增益低、控制复杂等问题。本文提出一种新型无变压器、含双向电池端口的TPC，具备高电压增益、低器件应力，且光伏与电池端口间无电压匹配约束。该变换器通过简化控制策略实现光伏电流与输出电压的双自由度调节，且在电池充放电模式下具有统一的小信号模型，避免了复杂的模式切换机制。实验验证了所提TPC的有效性与可行性。

解读: 该双输入开关电容变换器技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan储能系统具有重要应用价值。其无变压器、高增益特性可简化光储一体机拓扑，降低系统体积和成本；双向电池端口设计与阳光电源储能PCS的双向功率流管理需求高度契合；统一小信号模型可简化充放电模式切换控制，优化现有储能变流器的控制策略...