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电网故障条件下集成式混合配电变压器的运行与分层协调控制
Operation and Hierarchical Coordination Control of Integrated Hybrid Distribution Transformer under Grid Fault Conditions
Jiaxuan Hu · Jinmu Lai · Xin Yin · Xianggen Yin 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年7月
混合配电变压器（HDT）结合了工频变压器的高效可靠性与固态变压器的功率可控性。本文针对HDT在电网故障下的穿越能力进行研究，提出了一种分层协调控制策略，旨在解决现有研究中缺乏对HDT内部变换器与电网故障响应协调关系的问题，提升系统在复杂电网环境下的运行稳定性。
解读: 该技术涉及配电侧的电力电子化改造，与阳光电源的PowerTitan/PowerStack储能系统及工商业光伏并网技术具有技术同源性。HDT的分层协调控制逻辑可为阳光电源在微电网及复杂配电网场景下的储能变流器（PCS）故障穿越策略提供参考。建议研发团队关注其在弱电网下的稳定性控制，这有助于优化阳光电源...
具有无功功率控制能力的单级多端口AC-DC-DC变换器
Single-Stage Multiport AC–DC–DC Converter With Reactive Power Control Capability
Tengfei Sun · Ziheng Xiao · Fei Deng · Zhou He 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年5月
本文提出了一种单级三端口AC-DC-DC变换器，旨在解决传统两级变换器在混合储能系统和微电网应用中的局限性。该拓扑通过单级架构实现多直流源与电网的连接，简化了系统结构，提高了功率密度，并具备无功功率控制能力，适用于对效率和体积要求较高的并网应用场景。
解读: 该技术对阳光电源的PowerTitan和PowerStack储能系统具有重要参考价值。通过采用单级多端口拓扑，可有效减少功率变换级数，降低系统损耗并提升功率密度，这对于追求极致效率的工商业及电网侧储能产品至关重要。此外，该方案集成的无功控制能力符合当前电网对构网型（GFM）储能系统的需求，建议研发团...
有源Buck-Boost逆变器两种调制策略的对比分析
Comparative Analysis of Two Modulation Strategies for an Active Buck–Boost Inverter
Yu Tang · Fei Xu · Yang Bai · Yaohua He · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年11月
针对新能源发电系统中逆变器需适应宽直流输入电压范围的需求，本文研究了由全桥和Boost AC/AC部分组成的有源Buck-Boost逆变器。文章对比了恒定升压比调制和双模式调制两种策略，并分析了输入直流电压与参考交流电压之间的关系。
解读: 该研究探讨的宽输入电压范围Buck-Boost拓扑，对阳光电源的组串式逆变器（String Inverter）产品线具有重要参考价值。随着光伏组件功率提升及系统电压等级提高，逆变器在极端电压下的转换效率和稳定性至关重要。文中的双模式调制策略可优化逆变器在宽电压范围下的效率表现，有助于提升阳光电源在复...
基于单传感器的五电平DC-DC变换器全范围电压平衡方法
Single Sensor-Based Full-Range Voltage Balancing Method for Five-Level DC–DC Converters
Zhigang Yao · Muyang Liu · Xinyu He · Fei Deng 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月
多电平DC-DC变换器通常需要大量电压传感器来实现电容电压平衡。本文提出了一种基于单传感器的全范围电压平衡方法，旨在减少五电平DC-DC变换器中电压检测器的数量，降低系统复杂性与成本，同时保持变换器的稳定运行。
解读: 该技术对阳光电源的组串式光伏逆变器及储能变流器（PCS）具有重要参考价值。在追求高功率密度和高效率的过程中，多电平拓扑被广泛应用。通过减少电压传感器数量，不仅能显著降低硬件成本和PCB空间占用，还能提升系统的可靠性（减少传感器故障点）。建议研发团队评估该单传感器平衡算法在PowerTitan等大功率...
面向多种宽禁带应用、具有超高dV/dt抗扰度的亚纳秒级电平转换器设计技术
Design Techniques of Sub-ns Level Shifters With Ultrahigh dV/dt Immunity for Various Wide-Bandgap Applications
Jianwen Cao · Ze-kun Zhou · Zhuo Wang · He Tang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年9月
在高频栅极驱动器中，宽禁带半导体器件会产生极高的dV/dt噪声。本文提出了一种具有超高dV/dt抗扰度的亚纳秒级延迟电平转换器设计技术，旨在解决不同电压域之间的信号转换难题，提升高频功率变换系统的可靠性与控制精度。
解读: 该技术对阳光电源的核心业务至关重要。随着SiC和GaN器件在组串式光伏逆变器（如SG系列）及储能变流器（如PowerTitan系列）中的广泛应用，开关频率不断提升，高dV/dt带来的共模噪声干扰成为驱动电路设计的瓶颈。该亚纳秒级电平转换技术能显著提升驱动信号的抗干扰能力，降低开关损耗，有助于进一步缩...
一种用于多并网变流器系统的恒定导纳矩阵实时仿真模型
A Real-Time Simulation Model With Constant Admittance Matrix for Multiple Grid-Connected Converters System
Mingwang Xu · Jiyuan Liu · Wei Gu · Yang Cao 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年10月
实时仿真（RTS）对于验证构成可再生能源电站骨干的多并网变流器系统至关重要。本文提出了一种利用半步预测-校正方法的多并网变流器系统RTS模型。该模型确保了导纳矩阵的恒定性，并实现了变流器间的无延迟解耦，有效提升了复杂电力电子系统并网仿真的精度与效率。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统具有极高价值。随着光储电站规模扩大，多机并联带来的谐振与交互问题日益复杂，传统的仿真方法往往面临计算延迟或矩阵求逆困难。该恒定导纳矩阵模型能显著提升iSolarCloud智能运维平台在电站数字孪生、故障预判及弱电网适应...
一种用于背靠背变流器驱动永磁同步电机的无级联模型预测控制方案
A Cascade-Free Model Predictive Control Scheme for Back-to-Back Converter-Fed PMSM Drive System
Yingjie He · Ying Tang · Xiaonan Gao · Haotian Xie 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年4月
本文针对背靠背变流器驱动的永磁同步电机系统，提出了一种无需外部直流母线电压控制环的无级联模型预测控制（MPC）方案。通过将电压调节项与功率调节项集成到新构建的代价函数中，实现了直流母线电压与电机驱动的协同控制，简化了控制结构并提升了动态响应性能。
解读: 该研究提出的无级联MPC控制策略对阳光电源的电力电子变换技术具有重要参考价值。在风电变流器及储能变流器（PCS）领域，背靠背拓扑是核心架构，通过取消外部电压环，可有效简化控制逻辑，提升系统在电网波动下的动态响应速度和稳定性。建议研发团队评估该算法在PowerTitan系列储能变流器或风电变流器中的应...
面向热平衡的100kHz大信号并联逆变器优化脉冲模式模型预测控制
Thermal Balance Oriented Model Predictive Control for 100 kHz Large-Signal Parallel Inverters With Optimized Pulse Patterns
Cheng Tang · Qianming Xu · Peng Guo · Jiayu Hu 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年7月
针对声纳系统中100kHz并联逆变器驱动电声换能器的需求，本文提出了一种基于优化脉冲模式（OPP）的模型预测控制策略。该方法旨在解决低载波比下并联逆变器因电感失配导致的结温不平衡问题，在保证高开关频率利用率的同时，实现了系统热性能的优化与平衡。
解读: 该研究关注高频并联逆变器的热平衡与控制策略，对阳光电源的组串式逆变器及大功率储能变流器（如PowerTitan系列）具有参考价值。随着功率密度提升，多模块并联带来的均流与热分布不均是产品可靠性的关键挑战。文中提出的基于OPP的模型预测控制方法，可为公司在提升逆变器开关频率、优化功率模块热管理及延长器...
双向三电平DC-DC变换器中实现平滑功率转换与ZVS的混合TZCM-QCM控制方法
Hybrid TZCM–QCM Control Method for Smooth Power Transition and ZVS in a Bidirectional Three-Level DC–DC Converter
Xinyu He · Zhigang Yao · Xiaoxiao Yang · Bac-Bien Ngo 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
双向三电平DC-DC变换器因其低电压应力和紧凑的无源元件，广泛应用于电池和超级电容储能系统。然而，传统的梯形电流模式（TZCM）在双向功率运行时难以实现零电压开关（ZVS）。本文提出了一种混合TZCM-QCM控制方法，有效解决了双向运行过程中的功率平滑过渡与ZVS实现问题，提升了变换效率。
解读: 该研究直接关联阳光电源的核心储能产品线，如PowerTitan和PowerStack系列储能变流器（PCS）。三电平拓扑是实现高压储能系统高效率、高功率密度的关键技术路径。该混合控制方法通过优化ZVS实现，能够显著降低PCS在宽电压范围下的开关损耗，提升系统整体转换效率。建议研发团队评估该控制策略在...
不平衡负载下三电平Boost变换器ZVS优化调制方法
Optimized Modulation Method for Three-Level Boost Converter With ZVS Under Unbalanced-Load Operation
Zhou He · Hongfa Ding · Ziqi Zhang · Zibo Chen 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年11月
三电平（TLB）Boost变换器是双极性直流微电网的关键接口。在正负直流母线功率不平衡时，传统调制方法难以实现全开关管零电压开关（ZVS），且存在峰值电流过高及电感饱和风险。本文提出了一种优化调制（OM）方法，有效解决了上述问题，提升了变换效率与可靠性。
解读: 该研究针对三电平Boost拓扑在不平衡负载下的控制优化，对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）及直流微电网解决方案具有重要参考价值。在双极性直流母线应用场景中，该调制策略能有效降低开关损耗并抑制电感饱和风险，有助于提升PCS产品的功率密度和转换效率。建议研发团队在储...
一种用于SiC MOSFET的带无源触发钳位电路的新型电平转换驱动器
A Novel Level Shifter Driver for SiC MOSFET With Passive Triggered Clamping Circuit
Xiang Zheng · Lijun Hang · Sai Tang · Yandong Chen 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年7月
相比传统硅器件，SiC器件具有更快的开关速度，在汽车行业应用广泛。然而，高开关速度带来的高dv/dt会导致严重的串扰问题。本文提出了一种具有可调负电压的新型栅极驱动器，通过无源触发钳位电路有效抑制串扰，提升了SiC MOSFET在高频开关下的可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的核心业务具有极高价值。在电动汽车充电桩及高功率密度光伏/储能逆变器（如PowerTitan系列）中，SiC MOSFET的应用是提升效率和减小体积的关键。高dv/dt引起的串扰是制约SiC高频化应用的主要瓶颈，该驱动方案通过无源钳位有效抑制串扰，能够显著提升系统开关频率，从而进一步...
基于HfAlOx电荷俘获层介质与原位O3处理的InAlN/GaN MIS-HEMT器件栅极漏电流和击穿电压的改善
Improved gate leakage current and breakdown voltage of InAlN/GaN MIS-HEMTs by HfAlOx-based charge-trapping layer dielectric and _in situ_ O3 treatment
Fangzhou Du · Yang Jiang · Hong Kong · Peiran Wang 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126
本文报道了一种通过引入HfAlOx基电荷俘获层介质并结合原位O3处理，显著改善InAlN/GaN金属-绝缘体-半导体高电子迁移率晶体管（MIS-HEMT）性能的方法。该工艺有效抑制了栅极漏电流，同时提升了器件的击穿电压。HfAlOx层可捕获界面正电荷，降低电场峰值，而原位O3处理则优化了介质/半导体界面质量，减少缺陷态密度。实验结果表明，器件的栅极泄漏电流显著降低，反向击穿电压大幅提高，为高性能GaN基功率器件的研制提供了可行的技术路径。
解读: 该研究的HfAlOx介质与O3处理工艺对阳光电源的GaN功率器件开发具有重要参考价值。通过降低栅极漏电流和提高击穿电压,可显著提升GaN器件在高频应用场景下的可靠性,特别适用于SG系列光伏逆变器和ST系列储能变流器的高频DC-DC模块。该技术可优化阳光电源产品的功率密度和转换效率:在光伏逆变器中可实...
交错多相三电平DC-DC变换器的电流纹波预测与基于ZVS的变频控制
Current Ripple Prediction and ZVS-Based Variable Switching Frequency Control for Interleaved Multiphase Three-Level DC–DC Converter
Zhigang Yao · Xinyu He · Ziheng Xiao · Fei Deng 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
针对高功率应用，交错三电平DC-DC变换器是满足高压大电流需求的主流拓扑。由于多开关管间的耦合效应，电感电流波形复杂，增加了近临界导通模式（near-CRM）下的分析与控制难度。本文提出了一种电感电流纹波预测方法及基于零电压开关（ZVS）的变频控制策略，以优化变换器性能。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及大功率组串式逆变器中的DC-DC级具有重要参考价值。储能变流器（PCS）在处理大电流充放电时，交错并联技术是提升功率密度和效率的关键。通过引入电流纹波预测与ZVS变频控制，可有效降低开关损耗并减小磁性元件体积，从而提升Pow...
一种具有分裂谐振槽和矩阵变压器的1-kV输入SiC LLC变换器
A 1-kV Input SiC LLC Converter With Split Resonant Tanks and Matrix Transformers
Xiaoyong Ren · Zhi-Wei Xu · Zhiliang Zhang · Haoran Li 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年11月
本文提出了一种采用矩阵平面变压器的1-kV输入SiC LLC变换器，旨在实现高效率与高功率密度。针对1-kV高压输入下SiC MOSFET快速开关（140 ns）产生的11.8 kV/μs高dv/dt，分析了其通过变压器寄生电容产生的位移电流问题，并提出了优化方案。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及储能系统（如PowerTitan、PowerStack）具有重要参考价值。随着光伏系统向1500V直流侧电压演进，高压SiC器件的应用已成为提升功率密度和效率的关键。文中提到的矩阵变压器技术和对高dv/dt下寄生参数的抑制策略，可直接应用于阳光电源大功率DC-DC变换...
一种用于三电平DC-DC变换器近临界导通模式下降低峰值电流的梯形电流模式
A Trapezoidal Current Mode to Reduce Peak Current in Near-CRM for Three-Level DC–DC Converter
Zhigang Yao · Xinyu He · Haogang Lan · Haoxin Yang 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年8月
三角电流模式（TCM）和近临界导通模式（near-CRM）常用于DC-DC变换器以实现零电压开关（ZVS），但存在峰值电流过大（超过平均电流的两倍）的问题。本文提出了一种新型梯形电流模式（TZCM），专门用于三电平DC-DC变换器，旨在有效降低电感峰值电流。
解读: 该研究提出的梯形电流模式（TZCM）对于阳光电源的储能变流器（如PowerTitan、PowerStack系列）及大功率光伏组串式逆变器具有重要参考价值。在这些产品中，三电平拓扑被广泛采用以提升效率和功率密度。通过引入TZCM控制策略，可以在保持ZVS软开关特性的同时，显著降低电感峰值电流，从而减小...
一种具有低电压纹波和电压降的混合全波倍压高压电源
A High Voltage Power Supply With a Hybrid Full Wave Voltage Multiplier Featuring Low Voltage Ripple and Voltage Drop
Yang Liu · Zhixing He · Jie Zeng · Jiasheng Qiu 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
本文提出了一种新型混合全波倍压电路，旨在解决传统倍压器在多级联时输出电压降（OVD）大及电压纹波（OVR）高的问题。该拓扑通过优化电路结构，在减少对高压元器件依赖的同时，提升了输出性能，并降低了对逆变器调节范围的要求。
解读: 该研究聚焦于高压倍压电路拓扑优化，主要应用于高压直流电源领域。对于阳光电源而言，其核心产品线（如光伏逆变器、储能PCS、充电桩）多采用基于IGBT/SiC的DC-DC及DC-AC变换架构，而非传统的倍压整流电路。该技术在公司现有主流产品中直接应用场景有限，但其在降低电压纹波和提升输出稳定性方面的设计...
一种带有被动触发钳位电路的SiC MOSFET新型电平转换驱动器
A Novel Level Shifter Driver for SiC MOSFET With Passive Triggered Clamping Circuit
Xiang Zheng · Lijun Hang · Sai Tang · Yandong Chen 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月
与传统的硅（Si）器件相比，碳化硅（SiC）器件能够以更快的开关速度运行。因此，在汽车行业中，碳化硅作为硅器件的替代品更受欢迎。然而，开关速度的提高不可避免地会导致更高的 $dv/dt$，从而引发更严重的串扰问题。本文提出了一种具有可调负电压和米勒钳位电路的新型栅极驱动器。首先，采用由低成本无源元件组成的电平转换电路来产生可调负电压。其次，提出了一种包含两个 n 沟道 MOSFET 的无源触发米勒钳位电路，为串扰电流 $i_{gd}$ 提供低阻抗路径。这部分电路具有成本低、实现和设计复杂度低的优...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项针对SiC MOSFET的新型电平位移驱动技术具有重要的战略价值。当前，我们在光伏逆变器和储能系统中正加速推进碳化硅器件的应用，以提升系统功率密度和转换效率。然而，SiC器件高速开关特性带来的dv/dt问题和串扰现象，一直是制约其性能充分发挥的关键瓶颈。 该技术的核心...
采用梯形电流模式的固定开关频率控制实现三电平DC-DC变换器的零电压切换
Fixed Switching Frequency Control Using Trapezoidal Current Mode to Achieve ZVS in Three-Level DC–DC Converters
Zhigang Yao · Xinyu He · Muyang Liu · Jingrui Liu 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年9月
通常，变开关频率方法用于使功率变换器工作在三角电流模式（TCM）或近临界导电模式（CRM），以实现零电压切换（ZVS）。然而，该方法存在电感峰值电流高、控制器设计复杂等问题。本文提出一种新颖的固定开关频率控制策略，采用梯形电流模式（TZCM），在近CRM下通过建模平均电感电流与双占空比的关系，调节并交替两个占空比，实现ZVS。该方法有效降低峰值电流，提升轻载效率，并适用于所有三电平DC-DC变换器。实验在2 kW样机上验证，最高效率达99.12%。
解读: 该固定频率ZVS控制技术对阳光电源ST系列储能变流器和SG光伏逆变器的DC-DC环节具有直接应用价值。三电平拓扑是阳光电源中高压产品的核心架构，该技术通过梯形电流模式在固定频率下实现ZVS，可有效解决变频控制带来的EMI设计复杂性和磁性元件优化难题。相比传统TCM，峰值电流降低可减小功率器件应力，提...
键合线退化对分立式IGBT功率循环过程中释放的开关应力波影响的研究
Investigation of the Effect of Bonding Wires Degradation on Switching Stress Waves Released During Power Cycling in Discrete IGBT
Xuefeng Geng · Yunze He · Longhai Tang · Shan Chang 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年1月
有效的状态监测技术对确保绝缘栅双极型晶体管（IGBT）的安全运行至关重要。现有方法多集中于电、热、磁参数的提取。近期研究表明，IGBT在开关瞬间可释放可被声发射（AE）传感器检测到的开关应力波（SSW）。然而，利用SSW监测IGBT健康状态仍具挑战性。本文构建了功率循环与SSW测试平台，研究分立式IGBT在功率循环中键合线退化对SSW的影响。结果表明，随着键合线退化，SSW的时域能量指标和频域重心频率均发生显著变化，揭示了基于AE的IGBT内部键合线状态监测的可行性。
解读: 该IGBT键合线退化声发射监测技术对阳光电源核心产品具有重要应用价值。在ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统中，IGBT功率模块是关键失效部件，传统电热参数监测难以实现早期故障预警。该研究提出的开关应力波（SSW）监测方法可集成至阳光电源iSolarCloud智能运维平台，通过AE传...
基于迭代计算方法的海上风电柔性直流系统陆上交流故障穿越策略增强
Enhancing FRT Strategy for Onshore AC Grid Fault of Offshore Wind HVDC System Based on Iterative Calculation Method
Fan Xiao · Jinrui Tang · Xin Yin · Keliang Zhou 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年4月
陆上交流系统故障引发的直流过电压问题是制约海上新能源消纳的重要安全挑战。现有方法多依赖增设耗能装置、通信链路或改进风机低电压穿越策略，但存在降低经济性或可靠性、改动成熟控制系统等问题。为此，本文提出一种基于迭代计算方法的海上风电柔直系统陆上交流故障穿越策略。建立了考虑低电压穿越的陆上MMC最大可传输有功功率模型、电压暂降下海上MMC的等效潮流模型及PMSG最大有功出力模型，并据此提出海上MMC交流电压参考值的迭代求解方法。RTDS仿真验证了该方法的有效性，对提升系统运行安全性及推动海上风电发展具...
解读: 该研究提出的迭代计算方法对阳光电源的储能与光伏产品线具有重要借鉴意义。其中提出的低电压穿越策略可优化ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的故障穿越性能,特别是在大型储能电站和光伏电站并网应用中。通过引入最大可传输功率模型和迭代计算方法,可提升PowerTitan储能系统和大功率光伏逆变器的电网适应...
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