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一种用于快速开关功率半导体模块的紧凑型直流至200 MHz混合电流测量方法
A Compact DC–200 MHz Hybrid Current Measurement Approach for Fast Switching Power Semiconductor Modules
Shiqi Ji · Wenhao Xie · Yikang Xiao · Ran Lu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
随着功率半导体开关速度的提升,现有电流探头带宽受限,难以实现有效测量。本文提出了一种紧凑型混合电流测量方法,旨在实现对功率半导体模块在实际功率转换器运行条件下的高精度、宽带宽电流表征,解决了高速开关过程中的测量难题。
解读: 随着阳光电源在组串式逆变器及PowerTitan储能系统中大规模应用SiC等宽禁带半导体器件,开关频率和dv/dt显著提升,传统的电流测量手段已成为研发瓶颈。该技术能够精确捕捉高速开关瞬态电流,对于优化逆变器及PCS功率模块的驱动电路设计、降低开关损耗以及提升电磁兼容性(EMC)设计水平具有重要价值...
集成钉扎控制与一致性分布式二次控制的孤岛微电网稳定性分析与设计
Stability Analysis and Design of Islanded Microgrids Integrating Pinning-Based and Consensus-Based Distributed Secondary Control
Jingxi Yang · Chao Charles Liu · Chi K. Tse · Meng Huang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年8月
本文研究了基于钉扎和一致性的分布式二次控制对孤岛微电网稳定性的影响。通过建立包含电压环动态和通信延迟的非线性模型,深入探讨了二次控制对微电网动态行为的影响,为提升微电网在分布式控制下的稳定性提供了理论支撑。
解读: 该研究直接关联阳光电源的微电网解决方案及构网型(GFM)技术。随着PowerTitan等储能系统在孤岛及弱电网场景下的应用增加,分布式二次控制对于实现多机并联的电压/频率稳定至关重要。文章提出的通信延迟补偿与稳定性分析方法,可优化iSolarCloud智能运维平台在微电网集群调度中的控制策略,提升系...
基于陷波滤波器和二阶广义积分器的IPMSM交叉解耦电流谐波抑制方法
A Cross-Decoupled Current Harmonics Suppression Method for IPMSM Based on Notch Filter and Second-Order Generalized Integrator
Chao Du · Shuang Yang · Lin Qiu · Jien Ma 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
针对内置式永磁同步电机(IPMSM)电流谐波抑制问题,本文提出了一种结合陷波滤波器与二阶广义积分器(SOGI)的交叉解耦控制方法。该方法解决了传统SOGI在动态响应速度与稳态收敛精度之间的权衡矛盾,有效提升了电机电流谐波抑制的性能。
解读: 该文献提出的SOGI与陷波滤波器结合的谐波抑制算法,主要针对电机控制领域。对于阳光电源而言,该技术可迁移应用于风电变流器(风机侧电机控制)以及电动汽车充电桩内部的功率模块控制。通过优化电流环控制算法,能够有效降低谐波含量,提升变流器输出电能质量,并改善电机驱动系统的动态响应性能。建议研发团队关注该算...
模块化多电平矩阵变换器在支路故障条件下的分析与控制
Analysis and Control of Modular Multilevel Matrix Converters Under Branch Fault Conditions
Chao Wang · Zedong Zheng · Kui Wang · Bo Yang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年1月
模块化多电平矩阵变换器(M3C)是高压大功率交流-交流变换的理想拓扑。为提升其可靠性,本文提出了一种针对支路故障的新型支路电流配置方法,适用于单支路或双支路故障工况,有效增强了系统的容错运行能力。
解读: M3C拓扑主要应用于高压大功率交流-交流变换场景,如大型风电变流器或高压电机驱动。虽然阳光电源目前的主流产品以光伏逆变器和储能PCS为主,但该研究提出的容错控制与故障支路配置方法,对于提升阳光电源风电变流器及未来大功率电网侧电力电子装备的可靠性具有重要的参考价值。建议研发团队关注该拓扑在超高压风电并...
单桥臂故障下三相模块化多电平变换器的分析与控制
Analysis and Control of Three-Phase Modular Multilevel Converters Under the Single Arm Fault Condition
Chao Wang · Kui Wang · Zedong Zheng · Bo Yang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年9月
模块化多电平变换器(MMC)因其高模块化、易扩展及高电压质量等优势,广泛应用于中高压领域。本文重点研究了MMC在单桥臂故障下的控制策略,通过优化控制算法,进一步提升了MMC系统的容错能力,确保在极端故障工况下系统仍能稳定运行。
解读: MMC拓扑是阳光电源在大功率集中式光伏逆变器及大型储能变流器(如PowerTitan系列)领域的重要技术储备。随着电网对大型电力电子设备可靠性要求的提升,研究MMC在单桥臂故障下的容错控制具有极高的应用价值。该技术能够显著提升阳光电源大功率储能系统在复杂电网环境下的生存能力,减少因单点故障导致的系统...
一种降低双向移相全桥变换器环流与反向功率的改进控制方案
An Improved Control Scheme for Reducing Circulating Current and Reverse Power of Bidirectional Phase-Shifted Full-Bridge Converter
Yuzhi Yang · Houji Li · Chao Wu · Junzhong Xu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年10月
移相全桥(PSFB)变换器广泛应用于电动汽车与储能系统。针对其存在的电压过冲、硬开关、严重环流及大反向功率等技术缺陷,本文提出了一种改进的控制方案,旨在提升PSFB变换器在双向运行模式下的整体性能。
解读: 该研究直接针对双向DC-DC变换器的核心痛点,对阳光电源的储能系统(如PowerTitan、PowerStack系列)及电动汽车充电桩业务具有重要参考价值。通过优化移相控制策略降低环流和反向功率,可显著提升PCS模块的转换效率,减少功率器件的导通损耗与热应力,从而提高整机效率并降低散热设计难度。建议...
一种用于开关调节器的混合信号自适应纹波抵消器,在1MHz频率下提供18dB-24dB的纹波抑制
A Mixed-Signal Adaptive Ripple Canceler for Switching Regulators Providing 18 dB-24 dB of Ripple Rejection up to 1 MHz
Kishan Joshi · Zhe Yang · Chao Fu · Debashis Mandal 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年10月
本文提出了一种用于开关调节器的混合信号自适应纹波抵消技术,旨在降低开关噪声和杂散发射。该技术通过主混合信号自适应抵消器和辅助线性放大器两种方案,实现对开关噪声的实时跟踪与抵消,在高达1MHz的频率下可提供显著的纹波抑制效果。
解读: 该技术在提升电力电子变换器电磁兼容性(EMC)和输出电能质量方面具有重要价值。对于阳光电源的组串式光伏逆变器和ST系列储能PCS,随着开关频率的不断提升,高频纹波和EMI干扰是设计难点。该混合信号抵消方案可有效降低输出纹波,减小滤波电感电容体积,从而提升功率密度。建议研发团队关注该技术在降低辅助电源...
具有自重启能力和能量回馈的双向串联型直流混合断路器
Bidirectional Series-Type DC Hybrid Circuit Breaker With Self-Restart Capability and Energy Regeneration
Zeng Liu · Zhiming Deng · Shaodian Xiao · Chao Zhang 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年3月
串联混合断路器(SHCB)是中低压直流配电网故障电流切断的有效方案,具备快速切断和低导通损耗优势。本文针对SHCB重启操作复杂及残余能量耗散问题,提出了一种具备自重启和能量回馈功能的拓扑,优化了储能电容充电机制,提升了直流系统保护的可靠性与效率。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统(如PowerTitan、PowerStack)及直流微电网解决方案具有重要参考价值。随着直流配电网和大型储能电站直流侧电压等级的提升,故障电流切断与系统快速恢复成为关键挑战。该拓扑提出的自重启与能量回馈机制,可优化储能变流器(PCS)直流侧保护电路设计,降低故障后的运维成...
车载SiC功率模块针翅散热器增强热均匀性的区域多目标优化
Regionalized Multiobjective Optimization of Pin-Fin Heatsink for Enhanced Thermal Uniformity in Automotive SiC Power Modules
Chunyang Man · Yimin Zhou · Lingqi Tan · Kai Ma 等12人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年5月
碳化硅(SiC)功率模块凭借高压耐受、高温运行及高开关频率等优势,正逐步取代传统硅基器件。本文针对车载SiC功率模块,研究了针翅散热器的区域多目标优化方法,旨在提升模块的热均匀性,从而优化散热性能并提高系统可靠性。
解读: 该研究直接关联阳光电源的SiC功率模块应用及热设计能力。在电动汽车驱动及高性能光伏/储能逆变器中,SiC器件的高功率密度对散热提出了严苛要求。本文提出的针翅散热器区域优化方法,可直接应用于阳光电源的组串式逆变器功率模块及PowerTitan等储能变流器(PCS)的散热系统设计。通过优化热均匀性,不仅...
一种基于串联双耦合电感的混合式断路器,具备简易启动与自适应重合闸功能
A Series-Type Dual-Coupled-Inductors Based Hybrid Circuit Breaker With Simple Start-Up Operation and Adaptive Reclosing Capability
Zeng Liu · Chao Zhang · Yachao Yang · Zishun Peng 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年11月
串联型混合式断路器(S-HCB)通过省去并联换流过程实现了超快速直流故障保护。然而,现有S-HCB存在启动操作复杂及缺乏自适应重合闸研究的问题。本文提出了一种基于两个不同参数耦合电感串联结构的新型S-HCB,有效简化了启动流程并实现了自适应重合闸功能。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统(如PowerTitan、PowerStack)及直流微电网解决方案具有重要意义。直流侧故障保护是高压大容量储能系统的核心安全挑战,该拓扑通过优化耦合电感结构简化了启动与重合闸逻辑,有助于提升PowerTitan系列在直流侧短路故障下的可靠性与系统可用性。建议研发团队关注该...
基于GaN的两级DC-DC变换器平面磁性元件优化设计
Optimal Design of Planar Magnetic Components for a Two-Stage GaN-Based DC–DC Converter
Minfan Fu · Chao Fei · Yuchen Yang · Qiang Li 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年4月
本文开发了一款基于氮化镓(GaN)器件的200W宽输入范围DC-DC变换器。采用两级架构:第一级为400kHz以上双相交错Buck变换器,第二级为2MHz LLC直流变压器。通过临界模式运行及平面磁性元件优化,实现了高频与高效率转换。
解读: 该研究聚焦于高频化与高功率密度设计,对阳光电源的户用光伏逆变器及小型储能系统(如PowerStack系列)的功率模块小型化具有重要参考价值。GaN器件在MHz级开关频率下的应用能显著减小磁性元件体积,提升系统功率密度。建议研发团队关注该两级架构(Buck+LLC)在辅助电源或高密度DC-DC模块中的...
一种具有简单启动操作和低器件成本的低压直流配电网新型串联混合断路器
A Novel Series-Type Hybrid Circuit Breaker With Simple Start-Up Operation and Low Device Cost for Low-Voltage DC Distribution Networks
Zeng Liu · Chao Zhang · Yachao Yang · Zishun Peng 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年11月
针对现有串联混合断路器(S-HCB)因多储能电容和全控器件导致启动复杂及成本高昂的问题,本文提出了一种新型S-HCB。该拓扑通过优化电路结构,简化了启动流程并降低了器件成本,为低压直流配电网提供了更经济、高效的超快速直流故障保护方案。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统(如PowerTitan、PowerStack)及直流微网解决方案具有重要参考价值。直流侧故障保护是高压大容量储能系统的核心安全挑战,传统的断路器方案往往成本高、体积大。该新型S-HCB通过简化拓扑降低了BOM成本,并优化了启动逻辑,有助于提升阳光电源储能PCS在直流侧故障...
一种200mm E-Mode GaN-on-Si功率HEMT可靠性与寿命评估新方法
A Novel Evaluation Methodology for the Reliability and Lifetime of 200 mm E-Mode GaN-on-Si Power HEMTs
Jingyu Shen · Chao Yang · Liang Jing · Ping Li 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年5月
本文提出了一种针对增强型AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)的可靠性与寿命评估新方法。以工业级200mm Si CMOS兼容平台制造的商用100V E-mode GaN-on-Si功率HEMT为例,详细介绍了包括晶圆级可靠性测试(WLRT)在内的评估流程,为宽禁带半导体器件的可靠性验证提供了实用参考。
解读: GaN作为宽禁带半导体,在提升阳光电源户用光伏逆变器及小型化充电桩的功率密度和转换效率方面具有巨大潜力。本文提出的可靠性评估方法对于公司评估GaN器件在工业化应用中的长期稳定性至关重要。建议研发团队参考该评估流程,建立针对GaN功率器件的入库筛选标准,以加速其在下一代高频、高效率户用逆变器及便携式储...
通过柔性电压调节和动态电压调节技术在笔记本电脑中实现87%的整体高效率和11μA超低待机电流
87% Overall High Efficiency and 11 μA Ultra-Low Standby Current Derived by Overall Power Management in Laptops With Flexible Voltage Scaling and Dynamic Voltage Scaling Techniques
Shang-Hsien Yang · Chao-Chang Chiu · Chih-Wei Chang · Chen-Min Chen 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年4月
本文提出了一种笔记本电脑整体电源管理方案,通过柔性电压调节(FVS)与动态电压调节(DVS)技术协同,提升了电源转换效率。FVS技术将控制器分为两部分,一部分作为简单的初级侧控制器,另一部分集成于笔记本电源管理单元中,从而优化了整体功耗表现。
解读: 该文献聚焦于消费电子领域的低功耗电源管理与电压调节技术,与阳光电源的核心业务(大功率光伏逆变器、储能系统及充电桩)在应用场景和功率等级上存在较大差异。然而,文中所述的柔性电压调节(FVS)与动态电压调节(DVS)协同控制策略,对于阳光电源户用光伏逆变器及iSolarCloud智能运维平台中的低功耗待...
一种具有伪波跟踪技术的恒导通时间控制DC-DC降压变换器,用于提高调节精度和负载瞬态响应
A Constant-on-Time Control DC–DC Buck Converter With the Pseudowave Tracking Technique for Regulation Accuracy and Load Transient Enhancement
Wen-Hau Yang · Chao-Jen Huang · Han-Hsiang Huang · Wei-Ting Lin 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年7月
本文针对传统恒导通时间(COT)控制Buck变换器在引入电流反馈后导致的输出电压调节精度下降及瞬态响应变慢问题,提出了一种伪波跟踪技术。该技术在消除对输出电容大ESR依赖的同时,有效提升了系统的稳态精度与动态响应速度。
解读: 该技术主要针对DC-DC降压变换器的控制策略优化,属于电力电子基础拓扑控制范畴。对于阳光电源而言,该技术可应用于户用光伏逆变器内部的辅助电源模块或小型DC-DC变换电路,以提升电源转换效率和动态响应性能。虽然该研究不直接涉及大功率光伏逆变器或PowerTitan储能系统的主功率拓扑,但其提出的伪波跟...
一种改善更多电飞机前端Vienna整流器单开关开路故障下输入电流半波对称性的容错控制方法
A Fault-Tolerant Control Method for Improving Input Current Half-Wave Symmetry Under Single-Switch Open-Circuit Fault of Front-End Vienna Rectifier in More-Electric Aircraft
Chao Yang · Fanghua Zhang · Long Cheng · Zhaorong Zhang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
针对飞机前端Vienna整流器在开关开路故障下,输入电流直流分量及偶次谐波导致发电机保护误动作的问题,本文分析了故障对电压矢量的影响,并提出了一种新型容错控制(FTC)方法,有效抑制了输入电流的畸变,提升了系统的运行可靠性。
解读: Vienna整流器作为一种典型的高效率三电平拓扑,在阳光电源的组串式光伏逆变器及部分高功率密度充电桩产品中具有应用基础。虽然该文背景为航空领域,但其针对三电平拓扑在开关开路故障下的容错控制策略,对于提升阳光电源逆变器及充电桩产品的可靠性具有重要的参考价值。建议研发团队借鉴文中关于电压矢量重构的分析方...
一种采用堆叠MOSFET驱动技术的单电感双输出变换器,用于实现低静态电流和交叉调节
A Single-Inductor Dual-Output Converter With the Stacked mosfet Driving Technique for Low Quiescent Current and Cross Regulation
Hsin Chen · Chao-Jen Huang · Chun-Chieh Kuo · Li-Chi Lin 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年3月
本文提出了一种堆叠MOSFET驱动(SMD)技术,旨在解决低压器件在构建堆叠结构时面临的瞬态响应差或占用面积大的问题。该技术利用自稳定特性有效驱动功率级,显著降低了开关节点的噪声,从而实现了低静态电流和优异的交叉调节性能。
解读: 该技术主要针对集成电路层面的驱动优化,对阳光电源的户用光伏逆变器及储能系统(如PowerStack)中的辅助电源模块(Auxiliary Power Supply)具有参考价值。在追求高功率密度和低待机功耗的趋势下,该SMD技术可提升辅助电源的转换效率并降低EMI噪声,有助于优化小型化功率模块的设计...
一种用于通用串行总线供电设备的高效率Buck变换器动态自举电压技术
A Dynamic Bootstrap Voltage Technique for a High-Efficiency Buck Converter in a Universal Serial Bus Power Delivery Device
Wei-Chung Chen · Ying-Wei Chou · Meng-Wei Chien · Hsin-Chieh Chen 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年4月
本文提出了一种动态自举电压(DBV)技术,旨在使大功率USB供电设备在宽负载电流范围内保持高效率。该技术通过在片上系统(SoC)中嵌入电源管理模块,将硅片面积有效减少至传统P型高侧功率MOSFET设计的50%。
解读: 该技术主要针对消费电子领域的USB PD供电优化,与阳光电源的核心业务(光伏逆变器、储能系统、充电桩)存在一定距离。然而,其核心思想——通过动态控制自举电压来优化高侧功率管驱动,从而提升效率并减小芯片面积,对于阳光电源的iSolarCloud智能运维平台配套的嵌入式控制终端或小型化辅助电源设计具有一...
用于可穿戴设备电源解决方案的单电感多输出DC-DC转换器中的CCM/GM相对跳跃能量控制与双向动态斜率补偿
CCM/GM Relative Skip Energy Control and Bidirectional Dynamic Slope Compensation in a Single-Inductor Multiple-Output DC–DC Converter for Wearable Device Power Solution
Yi-Ping Su · Chiun-He Lin · Te-Fu Yang · Ru-Yu Huang 等12人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年8月
针对可穿戴设备中多电源负载差异大导致的交叉调节、纹波及振荡问题,本文提出了一种单电感多输出(SIMO)DC-DC转换器的连续导通模式/绿色模式(CCM/GM)相对跳跃能量控制(RSEC)策略,有效提升了轻载与重载下的转换效率与稳定性。
解读: 该文献聚焦于微小功率、高集成度的SIMO DC-DC拓扑及控制策略,主要应用于消费电子领域。虽然与阳光电源目前主营的兆瓦级光伏逆变器、大功率储能变流器(PowerTitan/PowerStack)及工商业充电桩产品线在功率等级和应用场景上存在较大差异,但其提出的高效率轻载控制策略(RSEC)和动态斜...
功率模块杂散电感提取方法:全面综述与分析
Stray Inductance Extraction Methods for Power Modules: A Comprehensive Review and Analysis
Mingyu Yang · Yikang Xiao · Shiqi Ji · Wenhao Xie 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
换流电路的杂散电感对功率半导体器件的开关过程有显著影响。本文对半桥功率模块中的杂散电感提取进行了全面研究。在回顾了包括电磁仿真、开关瞬态提取和静态测量等现有方法后,我们提出了一个新的视角,即根据二极管和有源开关的不同位置确定了六条不同的换流路径。我们的研究结果表明,这些路径的杂散电感存在 9% - 17% 的差异,这凸显了针对特定路径进行分析以实现精确提取的重要性。我们进一步对基于矢量网络分析仪的测量方法补充了直接阻抗测量方法,并分析了夹具补偿的局限性。这些观点为电力电子应用中的高精度杂散电感表...
解读: 从阳光电源的核心业务视角来看,这项关于功率模块杂散电感精确提取的研究具有重要的工程应用价值。在光伏逆变器和储能变流器中,IGBT/SiC功率模块的开关特性直接影响系统效率、电磁兼容性和可靠性。该论文揭示的换流路径差异导致9%-17%的杂散电感偏差,这一发现对我们优化高功率密度逆变器设计至关重要。 ...
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