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面向高功率与高开关速度功率半导体封装的低频寄生电感客观表征方法
Objective-Based Low-Frequency Parasitic Inductance Characterization Method for Power Semiconductor Package With High Power and Switching Speed
Fengtao Yang · Laili Wang · Zizhen Cheng · Hongchang Cui 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年6月
本文提出了一种针对高功率、高开关速度功率半导体封装的寄生电感表征方法。随着开关速度提升,传统双脉冲测试法在测量微小寄生电感时精度受限。该方法旨在通过更客观的手段精确提取封装电感,这对优化功率模块设计、提升动态特性、加强热管理及保障绝缘安全具有重要意义。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心功率变换技术。在PowerTitan储能系统及组串式逆变器中,随着SiC等宽禁带半导体器件的广泛应用,开关频率不断提升,封装寄生电感成为制约效率与可靠性的关键瓶颈。该表征方法能帮助研发团队更精准地评估模块性能,优化功率回路布局,从而降低电压尖峰,提升系统在高频工作下的电...
基于直流母线串联IGBT无刷直流电机系统电容电压稀疏性的薄膜电容寿命在线监测
Online Film Capacitor Life Monitoring Based on Capacitor Voltage Sparsity of DC-Link Series IGBT BLDCM Systems
Xinmin Li · Hang Gao · Zhongquan Qian · Wei Chen 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年3月
薄膜电容是直流母线驱动系统的关键组件,其退化直接影响系统稳定性。研究发现,电容退化后,其电压仅在每个整流周期的极短时间内低于阈值。本文提出一种基于电压稀疏性的在线监测方法,通过捕捉这一关键时间窗口内的特征信息,实现对薄膜电容健康状态的实时评估,有效提升了驱动系统的可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的组串式及集中式光伏逆变器、储能变流器(PCS)具有重要参考价值。薄膜电容是逆变器直流母线的核心储能元件,其寿命直接决定了产品的全生命周期可靠性。通过引入基于电压稀疏性的在线监测算法,阳光电源可在iSolarCloud智能运维平台中集成更精准的电容健康状态(SOH)预警功能,实现从“...
高阻连接下表贴式永磁同步电机驱动系统矢量控制策略研究
Research on Vector Control Strategy of Surface-Mounted Permanent Magnet Synchronous Machine Drive System With High-Resistance Connection
Jun Hang · Mengjie Xia · Shichuan Ding · Yuanqi Li 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年1月
高阻连接(HRC)是电机驱动系统中常见的电气故障,会导致功率损耗增加及发热,进而引发系统损坏。本文针对表贴式永磁同步电机(PMSM)驱动系统,提出了一种改进的矢量控制策略,以应对高阻连接带来的性能退化和安全风险。
解读: 该研究关注电机驱动系统的高阻连接故障诊断与控制,对阳光电源的电动汽车充电桩及风电变流器业务具有参考价值。在充电桩模块中,功率器件与连接端的可靠性至关重要,该策略有助于提升系统在极端工况下的鲁棒性。建议研发团队借鉴其故障检测逻辑,将其集成至iSolarCloud平台,实现对变流器及驱动系统连接状态的实...
一种用于直接转矩控制PMSM驱动系统中高阻连接故障诊断的直流磁通注入法
A DC-Flux-Injection Method for Fault Diagnosis of High-Resistance Connection in Direct-Torque-Controlled PMSM Drive System
Jun Hang · Han Wu · Shichuan Ding · Wei Hua 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年3月
本文提出了一种直流磁通注入法,用于诊断直接转矩控制(DTC)永磁同步电机(PMSM)驱动系统中的高阻连接(HRC)故障。该方法通过在磁通控制环中叠加磁链偏置,在定子绕组中激励出直流电流偏移,从而实现对连接故障的有效检测与诊断。
解读: 该技术主要针对电机驱动系统的故障诊断,与阳光电源的风电变流器及电动汽车充电桩业务具有一定相关性。在风电变流器中,发电机侧变流器常采用类似的控制策略,引入直流磁通注入法可增强系统对连接器或线缆高阻故障的在线监测能力,提升设备可靠性。建议研发团队关注该方法在变流器功率模块与电机连接处的应用,通过iSol...
基于改进多复系数滤波器的永磁同步电机驱动死区补偿
Dead-Time Compensation Based on a Modified Multiple Complex Coefficient Filter for Permanent Magnet Synchronous Machine Drives
Zheng Wu · Hengliang Zhang · Kai Liu · Wei Hua 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年11月
在永磁同步电机(PMSM)的磁场定向控制中,死区效应会导致定子坐标系下产生5次和7次电流谐波,进而映射为同步坐标系下的6次谐波,引起转矩脉动并降低控制性能。本文提出了一种新型死区补偿策略,通过改进的多复系数滤波器有效抑制谐波,提升驱动系统的控制精度与稳定性。
解读: 该技术主要针对电机驱动控制,与阳光电源的风电变流器及电动汽车充电桩业务具有较强技术关联性。死区补偿是提升逆变器输出电流质量、降低谐波畸变的关键技术,对于风电变流器在复杂电网环境下的平稳运行及充电桩功率模块的效率提升具有参考价值。建议研发团队关注该滤波算法在降低开关损耗与提升系统动态响应方面的表现,可...
一种用于4H-SiC MOSFET动态表征及超高结温电力电子变换器开发的紧凑型交错封装方法
Compact-Interleaved Packaging Method of Power Module With Dynamic Characterization of 4H-SiC MOSFET and Development of Power Electronic Converter at Extremely High Junction Temperature
Fengtao Yang · Laili Wang · Hang Kong · Mengyu Zhu 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年1月
本文针对现有封装技术限制SiC器件高温应用的问题,提出了一种新型气密性金属封装方法。该方法通过优化结构实现了4H-SiC MOSFET在超高结温下的动态表征,并成功开发了相应的电力电子变换器,为提升SiC器件在极端高温环境下的可靠性与功率密度提供了技术路径。
解读: 该技术对阳光电源的核心业务具有极高价值。随着公司组串式逆变器和PowerTitan/PowerStack储能系统向更高功率密度和更小体积演进,SiC器件的结温管理成为提升系统效率的关键。该封装方法有助于解决SiC器件在高温高频工况下的寄生参数与散热瓶颈,直接支撑公司下一代高功率密度逆变器及PCS产品...
基于标准CMOS工艺的低功耗高速1T存储器
A High Speed 1T-Memory Based on Standard CMOS Process With Low Power Consumption
Hang Xu · Jianbin Guo · Peng Liao · Yanghao Wang 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年10月
本研究提出了一种嵌入隧穿场效应晶体管(TFET)的新型单晶体管(1T)存储器,该存储器可通过带间隧穿(BTBT)进行编程。传统浮栅器件主要依靠热载流子注入(HCI)来工作。用带间隧穿取代热载流子注入后,所需的工作电压、工作时间和泄漏电流均显著降低。仿真和实验结果均表明,该存储器的保留时间可达1秒,与标准动态随机存取存储器(DRAM)相当,且几乎无静态功耗。此外,该器件的最终编程速度可小于5纳秒,耐久性超过 $\gt {1}\times {10} ^{{9}}$ 次循环。这些进展使所提出的1T存储...
解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项基于带间隧穿(BTBT)机制的新型1T存储器技术具有显著的战略价值。该技术通过替代传统热载流子注入方式,实现了低电压、低功耗和高速运行的突破,这与我们光伏逆变器和储能系统对控制芯片的核心需求高度契合。 在光伏逆变器领域,MPPT算法、实时功率调节和电网并网控制需要处理...
垂直超宽禁带Al0.5Ga0.5N P-N存储二极管
Vertical Ultra-Wide Bandgap Al0.5Ga0.5N P-N Memory Diodes
Hang Chen · Shuhui Zhang · Tianpeng Yang · Tingting Mi 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年7月
我们报道了基于蓝宝石衬底上超宽带隙 $Al_{{0}.{5}}$ $Ga_{{0}.{5}}$ N 异质结构的垂直 p - n 存储二极管。由于在 p - n 结界面处有意插入了重掺杂的 n - $Al_{{0}.{5}}$ $Ga_{{0}.{5}}$ N 层,在低触发电压 $\text {-}47$ V 下,AlGaN p - n 二极管中形成了具有可变电阻的导电通道。可以观察到显著的磁滞现象,其特点是具有可重复的写入/擦除编程循环。已观察到在 100 个循环中具有一致且可重复的开关性能,这...
解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项基于超宽禁带Al0.5Ga0.5N材料的垂直p-n存储二极管技术具有重要的战略参考价值,尽管其当前定位于存储器件领域,但其底层材料特性与我们在高功率电力电子器件方面的技术需求高度契合。 超宽禁带半导体材料(如AlGaN)相比传统硅基器件具有更高的击穿电压、更低的导通损...
PMSM在线全参数辨识的并联铁损电阻等效阻抗模型方法
Parallel Iron Loss Resistance Equivalent Impedance Model Method for Online Full Parameters Identification of PMSM
Ya Li · Chao Wang · Jun Hang · Shichuan Ding · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年10月
多数信号注入方法未考虑铁损电阻影响,导致永磁同步电机在线辨识精度问题。本文提出考虑铁损电阻并联的高频小信号注入等效阻抗模型,可简单快速地获得内置式永磁同步电机的d/q轴电感值。同时,通过本文提出的逆变器死区补偿方法,采用遗忘因子递推最小二乘算法准确获得定子电阻和永磁体磁链。实验结果表明,所提辨识方法在不同工况下表现出优异的精度。
解读: 该参数辨识技术可应用于阳光电源电机驱动系统的自适应控制。通过精准的在线参数辨识,实现永磁同步电机的自适应控制优化,提升电机效率和动态性能,降低控制系统对电机参数的依赖,为储能系统和电动汽车驱动提供高精度控制支撑。...
融合动态特性的高比例可再生能源下稳定性约束调度建模框架
Dynamics-Incorporated Modeling Framework for Stability Constrained Scheduling Under High-Penetration of Renewable Energy
Jinning Wang · Fangxing Li · Xin Fang · Hantao Cui 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年1月
本文提出一种模块化建模框架,支持高比例可再生能源接入下的融合动态特性电力系统调度。该框架采用改进的混合符号-数值方法,有效衔接设备级与系统级优化模型,简化调度建模流程。其适应性体现在四个方面:通过建模模块实现可扩展的调度模型、基于向量化与稀疏性技术的可伸缩性能、与动态仿真器兼容的潮流数据结构,以及稳态调度与时域动态仿真间的双向数据交互接口。多场景基准测试验证了框架的准确性与可扩展性,案例研究表明其显著提升了调度与动态仿真的协同效率,减少了稳定性约束调度中的模型转换工作量。
解读: 该动态特性融合调度框架对阳光电源储能与光伏并网产品具有重要应用价值。框架的模块化建模方法可直接应用于PowerTitan储能系统的多机协调调度,通过稳态优化与动态仿真双向交互,优化ST系列储能变流器的功率响应策略。其稳定性约束建模能力可提升SG系列逆变器在高比例新能源场景下的构网型GFM控制性能,特...
基于模型预测策略的潜热储能单元功率控制
Power control of latent heat thermal energy storage units using a model-based predictive strategy
Hang Wan · Yuyang Gong · Chuangyin Dang · Shengwei Wang 等5人 · Applied Energy · 2025年3月 · Vol.382
摘要 潜热储能(LHTES)在建筑中被用于提升建筑能源灵活性,例如削峰填谷或灵活负荷调节。以往实践中,LHTES单元的充放热过程通常按照预设的时间表进行,在特定时间段内完全充满或完全释放,缺乏对其充放热速率或功率的精确控制。随着热储能逐渐成为平衡热能供给与负荷需求的重要参与者,精确的功率控制对于释放建筑能源灵活性变得愈发重要。本文探讨了LHTES单元的功率控制问题,旨在开发一种高效的方法以实现对LHTES单元充放热速率的参考目标跟踪。研究解决了若干具有挑战性的问题,包括在LHTES单元非线性的热...
解读: 该相变储热功率控制技术对阳光电源储能系统具有重要借鉴价值。文中基于模型预测的精确功率跟踪策略与我司ST系列PCS的先进控制算法理念高度契合。卡尔曼滤波状态观测器可应用于PowerTitan储能系统的SOC精确估算和功率调度优化,解决非线性动态响应难题。该研究的削峰填谷与柔性负荷调控思路可增强我司ES...
奇偶时间对称磁耦合无线电力传输系统的功率和距离增强
Power and Distance Enhancement in Parity-Time Symmetric Magnetic Coupling Wireless Power Transfer Systems
Jun Hang · Xiaodong Wang · Zhengzheng Tian · Jie Fang 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年4月
提出通过负阻结构和高阶补偿拓扑增强奇偶时间对称磁耦合无线电力传输系统输出功率和传输距离的方法。该方法利用PT对称特性突破传统WPT系统传输距离限制,同时提高功率传输能力。理论分析和实验结果验证所提方法显著提升系统性能。
解读: 该PT对称WPT研究对阳光电源长距离无线充电技术创新有前瞻价值。突破传统传输距离限制的技术可应用于阳光探索特殊场景无线供电方案,如工业设备远距离充电。对阳光拓展WPT应用边界有启发意义。...
基于柔性PCB与DPC封装的超低寄生电感GaN功率模块
A Flexible-PCB on DPC GaN Power Module With Ultralow Parasitic Inductance
Hang Kong · Lixin Jia · Laili Wang · Yilong Yao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
氮化镓(GaN)功率器件凭借其超高的开关速度和低导通电阻,极大地推动了电力电子变换器向高频、高功率密度方向发展。然而,封装寄生参数会限制其开关速度。为充分发挥 GaN 功率器件的优异特性,本文首先全面分析了寄生参数对其开关瞬态过程的影响,以指导其封装设计。基于此分析,提出了一种基于直接镀铜(DPC)陶瓷基板的高集成柔性印刷电路板(flex - PCB)GaN 半桥功率模块。将 GaN 裸芯片夹在 flex - PCB 和 DPC 之间,驱动电路和去耦电容置于 flex - PCB 顶面。超薄的 ...
解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项基于柔性PCB与DPC陶瓷基板混合封装的GaN功率模块技术具有重要的战略价值。该技术通过创新的三明治结构和混合回路布局,将功率回路寄生电感降至71 pH,这对我们在光伏逆变器和储能变流器领域追求更高功率密度和效率提升具有直接意义。 在光伏逆变器应用中,该技术可支持5 ...
客座编辑特刊:面向零排放电动交通的电机驱动先进技术
Guest Editorial Special Issue on Advanced Technologies of Motor Drives for Zero-Emission E-Mobility
Yunwei Ryan Li · Wei Hua · Luca Zarri · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年4月
为实现《巴黎协定》将全球温升控制在2°C以内的目标,电动交通(e-mobility)迅速发展。然而,其电机驱动系统所耗电能仍部分来自化石能源,因此提升驱动系统能效成为实现净零排放的关键。本期特刊聚焦电机驱动在新材料、谐波抑制、电磁干扰抑制、智能控制、故障容错、能量管理及系统设计等方面的前沿进展,收录43篇高质量论文,涵盖提高能效的多种技术路径,推动电动交通可持续发展。
解读: 该特刊聚焦的电机驱动先进技术对阳光电源新能源汽车产品线具有直接应用价值。其中SiC/GaN器件应用、三电平拓扑技术可直接优化车载OBC充电机和电机驱动系统的功率密度与效率;PWM控制、SVPWM及模型预测控制MPC等智能控制算法可提升电机驱动精度和动态响应;谐波抑制与EMI抑制技术可改善充电桩的电能...
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