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超高di/dt脉冲应用中绝缘栅触发晶闸管瞬态栅极过压的电压耦合抑制技术
Voltage Coupling Enhancement for Transient Gate Overvoltage Suppression of Insulated Gate Trigger Thyristor in Ultrahigh di/dt Pulse Applications
Chao Liu · Wanjun Chen · Ruize Sun · Xiaorui Xu 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年3月
本文提出了一种电压耦合增强（VCE）技术，用于抑制绝缘栅触发晶闸管（IGTT）在超高di/dt脉冲应用中的瞬态栅极过压。研究发现，由于IGTT内部栅阴极电容（Cgc）与公共源极电感（LC）产生的栅阴极电压耦合效应，导致栅极电压出现异常波动。该技术通过优化耦合路径，有效提升了器件在极端脉冲工况下的可靠性。
解读: 该研究聚焦于IGTT在超高di/dt脉冲工况下的栅极驱动保护，属于功率半导体器件驱动与保护的前沿技术。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）主要采用IGBT或SiC MOSFET，但该技术对于提升高功率密度、高开关速度电力电子设备的可靠性具有参考价值。在未来涉及高...
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...
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...
一种考虑寄生电容和死区时间的各类谐振变换器精确、通用且快速的时域模型
An Accurate, Universal, and Fast Time Domain Model for Different Types of Resonant Converters by Considering Parasitic Capacitors and Deadtime
Ziang Li · Shuo Zhang · Dachuan Chen · Peng Sun 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
针对现有CLLLC类谐振变换器时域模型在拓扑通用性、寄生参数/死区效应考虑及计算效率方面的不足，本文提出了一种基于先进状态空间分析的方法。该模型能够精确描述不同谐振网络下的稳态波形，同时显著降低计算开销，为谐振变换器的设计与优化提供了高效的理论工具。
解读: 该研究对阳光电源的核心产品线具有极高的应用价值。首先，CLLLC谐振变换器是公司储能系统（如PowerTitan、PowerStack）中双向DC-DC模块的核心拓扑，该模型能显著提升变换器效率优化与死区时间设计的精确度。其次，在电动汽车充电桩业务中，该通用模型可加速高频化设计进程，助力提升功率密度...
一种基于新型双极性线圈的抗偏移混合可重构无线充电系统，实现恒压与恒流输出
A Misalignment-Insensitive Hybrid Reconfigurable Wireless Charging System for Constant-Voltage and Constant-Current Outputs Based on a Novel Bipolar Coil Symmetrical to Two Perpendicular Directions
Zhiwei Shen · Chao Liu · Hongmin Tang · Xiaoying Chen 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
本文提出了一种新型可重构混合无线充电系统，旨在解决电动汽车锂电池充电过程中宽偏移范围下的恒流（CC）与恒压（CV）输出需求。通过采用双极性线圈结构及输入并联-输出串联等重构策略，有效提升了系统在对准偏差下的传输效率与稳定性。
解读: 该研究关注无线充电技术的抗偏移能力及CC/CV输出控制，这对阳光电源的电动汽车充电桩业务具有前瞻性参考价值。虽然目前阳光电源充电桩产品以有线快充为主，但随着无线充电技术在乘用车及自动驾驶领域的渗透，该拓扑结构可为未来研发高效率、高容错的无线充电模块提供技术储备。建议研发团队关注该类双极性线圈设计在提...
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...
不平衡电网故障下LVRT运行中NPC三电平光伏逆变器的中点电压分析与抑制
Neutral-Point Voltage Analysis and Suppression for NPC Three-Level Photovoltaic Converter in LVRT Operation Under Imbalanced Grid Faults With Selective Hybrid SVPWM Strategy
Yang Li · Xu Yang · Wenjie Chen · Tao Liu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年2月
本文深入研究了NPC三电平光伏逆变器在电网不平衡故障及低电压穿越（LVRT）期间的中点电压平衡问题。针对现有算法在复杂工况下控制失效的局限性，提出了一种选择性混合SVPWM策略，有效抑制了不平衡负载下的中点电压波动，提升了系统在极端电网条件下的运行稳定性。
解读: 该研究直接关联阳光电源组串式及集中式光伏逆变器产品线，特别是针对大型地面电站常用的NPC三电平拓扑。在电网故障（如不平衡电压跌落）期间，中点电压偏移是导致逆变器过压保护或输出电流畸变的关键痛点。本文提出的选择性混合SVPWM策略，可优化阳光电源逆变器在弱电网或复杂故障下的LVRT控制算法，提升并网电...
一种用于双有源桥DC-DC变换器的抛物线载波简易移相调制方法
A Simple Phase-Shift Modulation Using Parabolic Carrier for Dual Active Bridge DC–DC Converter
Yunting Liu · Xiaorui Wang · Wei Qian · Ameer Janabi 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年8月
双有源桥（DAB）变换器的功率传输与移相角呈非线性关系。传统控制器需通过在线求解二次方程或查表获取移相角，前者计算效率低，后者占用存储空间。本文提出一种基于抛物线载波的简易移相调制方法，通过硬件调制实现线性化控制，显著降低了计算复杂度。
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。DAB变换器是双向储能变流器（PCS）的核心拓扑，该研究提出的抛物线载波调制方法能够简化控制算法，降低对DSP/MCU的算力要求，从而提升PCS的动态响应速度和控制精度。建议研发团队在后续的储...
用于具有单开关属性的固态直流断路器的超低通态电压IGCT
Ultra-Low on-State Voltage IGCT for Solid-State DC Circuit Breaker With Single-Switching Attribute
Jiapeng Liu · Zhanqing Yu · Wenpeng Zhou · Zhengyu Chen 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年3月
固态直流断路器（SS-DCCB）的性能主要取决于功率器件的通态特性。本文开发了一种用于SS-DCCB的优化低通态电压集成门极换流晶闸管（LO-IGCT）。研究分析了基区长度、载流子寿命和发射极注入效率等器件参数对通态电压的影响，并进行了优化设计。
解读: 直流断路器技术是高压直流输电及大型储能系统安全保护的核心。IGCT作为一种高压大功率器件，其通态损耗的降低直接提升了SS-DCCB的效率并降低了散热成本。对于阳光电源的PowerTitan等大型储能系统及直流侧保护方案，该技术有助于提升系统整体转换效率，减少直流侧故障切除时的能量损耗。建议研发团队关...
一种具有空间节省耦合结构的新型混合无线电能传输系统设计与分析
Design and Analysis of a New Hybrid Wireless Power Transfer System With a Space-Saving Coupler Structure
Xingran Gao · Chunhua Liu · Hong Zhou · Wenshan Hu 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年5月
本文提出了一种新型混合无线电能传输（HWPT）系统，通过将感应式（IPT）线圈嵌入金属框架内，将电容耦合板简化为单框架结构，实现了紧凑的耦合器设计，有效节省了空间并提升了功率传输密度。
解读: 该技术通过集成化设计提升了无线电能传输的功率密度，对阳光电源的电动汽车充电桩业务具有前瞻性参考价值。随着大功率无线充电技术的演进，这种紧凑型耦合器结构有助于优化充电桩的体积与成本。建议研发团队关注该拓扑在未来高功率密度充电模块中的应用潜力，特别是针对电动汽车无线充电场景，探索其与现有充电桩产品线在功...
最大化650V p-GaN栅极HEMT性能：动态导通电阻表征与电路设计考量
Maximizing the Performance of 650-V p-GaN Gate HEMTs: Dynamic RON Characterization and Circuit Design Considerations
Hanxing Wang · Jin Wei · Ruiliang Xie · Cheng Liu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年7月
本文系统表征了650V/13A增强型p-GaN栅极功率晶体管。重点评估了静态与动态（开关）条件下的导通电阻（RON）和阈值电压（VTH）。研究发现动态RON对栅极驱动电压（VGS）的依赖性与静态RON存在显著差异，为高频高效电力电子变换器的设计提供了关键参考。
解读: 随着阳光电源在户用光伏逆变器及小型化储能系统（如PowerStack）中对高功率密度和高效率的需求日益增加，GaN器件的应用已成为技术演进的关键。本文对650V p-GaN器件动态RON的深入表征，直接指导了高频开关电路的设计与驱动优化，有助于降低逆变器损耗并缩小体积。建议研发团队在下一代高频组串式...
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...
集成II型双馈变速抽水蓄能机组的电力系统频率响应降阶建模
Reduced-Order System Frequency Response Modeling for the Power Grid Integrated With the Type-II Doubly-Fed Variable Speed Pumped Storage Units
Yahong Chen · Wei Xu · Yi Liu · Essam M. Rashad 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年9月
传统系统频率响应（SFR）模型难以准确描述含大规模变速抽水蓄能（VSPS）机组的现代电网频率特性。本文提出了一种改进的降阶SFR模型，专门用于分析集成大容量（单机可达500MW）II型双馈变速抽水蓄能机组后的电网频率响应，为高比例可再生能源电力系统的频率稳定性分析提供了理论支撑。
解读: 该研究关注大规模变速抽水蓄能与电网的频率交互，对阳光电源的电网侧储能业务（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。随着高比例新能源接入，电网对调频能力要求提升，该降阶模型可优化阳光电源构网型（GFM）储能变流器的控制策略，提升其在弱电网下的频率支撑能力。建议将该模型应用于大型储能电站的并网仿真...
一种改善CRM/DCM Buck-Buck/Boost PFC变换器功率因数和动态响应性能的方案
A Scheme to Improve Power Factor and Dynamic Response Performance for CRM/DCM Buck–Buck/Boost PFC Converter
Kai Yao · Chengjian Wu · Jienan Chen · Jian Yang 等11人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年2月
Buck-Buck/Boost PFC变换器能有效补偿Buck型PFC输入电流的死区问题。然而，在传统CRM模式下的恒定导通时间控制或DCM模式下的恒定占空比控制中，其功率因数较低。本文提出了一种改进方案，旨在提升该拓扑在不同工作模式下的功率因数及动态响应性能。
解读: 该研究针对PFC拓扑的优化，对阳光电源的充电桩产品线及储能变流器（PCS）的前级AC/DC整流环节具有重要参考价值。在充电桩和PCS应用中，高功率因数和快速动态响应是提升电能质量和系统效率的关键。该方案通过改进CRM/DCM控制策略，有助于优化阳光电源产品在宽负载范围下的输入电流谐波表现，提升整机能...
一种用于LED应用的带自适应参考电感电流控制的单电感多输出升压变换器
A Single-Inductor Multiple-Output Boost Converter With Adaptive Reference Inductor Current Control for LED Applications
Pang-Jung Liu · Yen-Cheng Chen · IET Power Electronics · 2025年8月 · Vol.18
本文提出一种用于低功率发光二极管（LED）应用的单电感多输出（SIMO）变换器，采用自适应参考电感电流（ARIC）控制方法。得益于SIMO架构，显著减少了元件数量和电路尺寸。ARIC控制在每个开关周期中引入续流时段，以抑制多路输出间的交叉调节问题，并根据负载条件动态调整电感电流的续流水平，从而在整个输出范围内维持高效率。
解读: 该SIMO升压变换器的ARIC控制技术对阳光电源多产品线具有应用价值。在储能系统方面，可应用于ST系列储能变流器的辅助电源模块，通过单电感拓扑为多路控制电路、通信模块、传感器供电，减少元件数量和体积，提升功率密度。在光伏逆变器领域，可优化SG系列逆变器的多路辅助电源设计，降低待机损耗。在新能源汽车业...
面向光伏应用的10 kV/1 MW固态变压器双有源桥高效控制方案设计与实现
Design and Implementation of High Efficiency Control Scheme of Dual Active Bridge Based 10 kV/1 MW Solid State Transformer for PV Application
Tao Liu · Xu Yang · Wenjie Chen · Yang Li 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年5月
本文针对光伏系统中基于模块化多电平级联变换器（MMC）的固态变压器（SST）拓扑，重点研究了双有源桥（DAB）变换器的控制策略。鉴于光伏面板电压与功率波动范围广，DAB变换器效率易受影响，本文提出了一种高效控制方案以优化其在宽范围工况下的性能。
解读: 该研究涉及的SST技术及DAB拓扑对阳光电源的集中式逆变器及大型光伏电站解决方案具有重要参考价值。随着光伏电站向高压化、大功率化发展，基于MMC的固态变压器是实现中压并网的关键技术路径。DAB的高效控制策略可直接优化阳光电源集中式逆变器及储能变流器（PCS）内部DC-DC环节的转换效率，有助于提升系...
一种具有自黑启动和故障穿越能力的新型经济型高压直流系统
A Novel Cost-Effective HVDC System With Self Black-Start and Fault Ride-Through Capability
Haihan Ye · Wu Chen · Tao Li · Xingyu Liu 等5人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年12月
本文提出了一种具备黑启动、主动建压、谐波抑制及交直流故障穿越能力的经济型高压直流输电系统。通过充分利用电流源换流器的直流电压反向特性，并将其引入海上整流站，设计了特殊的负反馈机制，可在无控制与保护介入时主动抑制直流故障短路电流。相比传统系统，该方案继承了二极管整流式HVDC的低成本优势，同时省去了启动电缆和无源滤波器，显著提升了系统在交直流故障下的运行性能。仿真结果验证了所提方案的可行性。
解读: 该研究提出的黑启动和故障穿越技术对阳光电源储能与光伏产品线具有重要参考价值。特别是其负反馈抑制直流故障的设计思路,可应用于ST系列储能变流器和PowerTitan系统的故障保护优化。文中提出的无需启动电缆和无源滤波器的方案,有助于降低SG系列光伏逆变器的系统成本。该技术可提升阳光电源产品在以下方面的...
裸DBA基板上银烧结连接在老化、热冲击及1200 W/cm²功率循环测试下的界面力学与热特性研究
Interface-Mechanical and Thermal Characteristics of Ag Sinter Joining on Bare DBA Substrate During Aging, Thermal Shock and 1200 W/cm2 Power Cycling Tests
Chuantong Chen · Dongjin Kim · Zheng Zhang · Naoki Wakasugi 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年6月
本文研究了在250°C无压条件下，利用微米级银烧结技术将SiC芯片直接连接至裸DBA（Al/AlN/Al）基板的工艺。实验表明，银-铝界面具有33.6 MPa的稳固结合力。通过1000小时250°C高温存储、热冲击及1200 W/cm²功率循环测试，验证了该封装结构在极端工况下的热机械可靠性。
解读: 该研究直接关联阳光电源的核心功率模块封装技术。随着公司在光伏逆变器和PowerTitan系列储能PCS中大规模应用SiC器件，提升功率密度与可靠性至关重要。银烧结技术替代传统焊料是实现高功率密度设计的关键，而裸DBA基板的应用有助于降低成本并优化热传导路径。建议研发团队关注该界面在极端功率循环下的失...
基于并联变换器单元的宽输出降压无桥PFC变换器用于BLDC电机
Parallel Converter Cell-Based Step-Down Bridgeless PFC Converters With Wide Output for BLDC Motor
Zhengge Chen · Jin Qi · Xu Chen · Jianping Xu 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年1月
摘要：无刷直流（BLDC）电机通常由电压源逆变器（VSI）驱动，为实现高功率因数（PF），该逆变器可由交 - 直流降压功率因数校正（PFC）转换器供电。然而，现有技术中的无桥降压 PFC 转换器由于存在输入电流死区，功率因数较差。因此，本文通过将降压和降压 - 升压转换器单元并联，提出了一种新型降压无桥 PFC 拓扑。由于采用了并联结构，降压 - 升压操作可消除输入电流死区，从而在较宽的输出电压范围内实现高功率因数。本文介绍了所提拓扑的工作模式，随后分析了输入电流和功率处理情况。还给出了电感器的...
解读: 该并联单元降压无桥PFC技术对阳光电源新能源汽车产品线具有直接应用价值。文中提出的宽输出范围、无桥拓扑消除整流损耗的方案，可应用于车载OBC充电机前级AC-DC整流环节，提升功率密度与效率。并联单元架构的低纹波特性契合电机驱动对直流母线质量的要求，可优化阳光电源电机控制器设计。此外，该无桥PFC拓扑...
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