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可靠性与测试 可靠性分析 功率模块 多物理场耦合 ★ 4.0

外部直流磁场对多层陶瓷电容器高频阻抗特性的影响

Effects of External DC B-Fields on High-Frequency Impedance Characteristics of Multilayer Ceramic Capacitors

Rongrong Zhang · Chaoqiang Jiang · Shuo Wang · Teng Long 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年3月

多层陶瓷电容器(MLCC)广泛应用于电力电子领域。由于顺电和铁电材料通常被视为非磁性介质,其磁场效应在设计中常被忽略。本文揭示了一个重要且此前未被记录的现象:外部直流磁场会导致MLCC的高频阻抗发生显著变化,这对于高功率密度电力电子变换器的设计具有重要参考价值。

解读: MLCC是阳光电源组串式逆变器、PowerTitan储能系统及电动汽车充电桩中DC-Link支撑电容和滤波电路的关键元件。随着功率密度的提升,磁性元件(如电感、变压器)与电容的布局趋于紧凑,漏磁场对MLCC阻抗特性的影响可能导致滤波性能偏移或谐振点漂移。建议在研发阶段引入多物理场耦合仿真,评估高功率...

拓扑与电路 DC-DC变换器 功率模块 有限元仿真 ★ 3.0

用于高功率感应电能传输系统的混合纳米晶带芯与片状带芯

Hybrid Nanocrystalline Ribbon Core and Flake Ribbon For High-Power Inductive Power Transfer Applications

Yibo Wang · C. Q. Jiang · Chen Chen · Tianlu Ma 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年1月

本文研究了一种用于13kW高功率感应电能传输系统的混合磁芯结构。针对传统纳米晶带芯因磁通密度集中于边缘导致的过大边缘损耗及侧壁涡流损耗问题,该研究通过结合新型纳米晶带芯与片状带芯,有效优化了磁性能,为高功率电力电子设备的磁性元件设计提供了改进方案。

解读: 该研究关注磁性元件的损耗优化与高功率密度设计,对阳光电源的电力电子产品研发具有参考价值。虽然感应电能传输(IPT)目前非公司核心业务,但其核心技术——磁性材料的损耗抑制与有限元仿真分析,可直接迁移至公司光伏逆变器(如组串式逆变器中的电感设计)及电动汽车充电桩的功率模块优化中。建议研发团队关注该混合磁...

拓扑与电路 功率模块 可靠性分析 有限元仿真 ★ 2.0

智能电网在线监测设备中等间距单层多米诺线圈的优化配置

Optimal Configuration of Single-Layer Domino-Coils With Uniform Spacing for Online Monitoring Equipment in Smart Grid

Yanling Li · Li Gui · Yongkang Jiang · Rui Jing 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月

多米诺线圈无线电能传输(WPT)技术是为智能电网在线监测设备提供可靠供电的有效手段。然而,将多米诺线圈集成到复合绝缘子中时,面临线圈尺寸大及中长距离传输效率低等挑战。本文针对上述问题,提出了优化配置方案以提升传输性能。

解读: 该技术主要涉及无线电能传输(WPT)在电力设备监测中的应用,属于前沿电力电子拓扑研究。对于阳光电源而言,该技术可作为iSolarCloud智能运维平台中传感器供电方案的储备技术,解决高压环境下监测设备布线困难的问题。虽然目前与光伏逆变器或储能系统(如PowerTitan)的核心功率变换环节关联度较低...

拓扑与电路 充电桩 控制与算法 ★ 3.0

动态无线电能传输系统中相邻线圈的GSSA建模与励磁优化

GSSA Modeling and Excitation Optimization for Adjacent Coils in Dynamic Wireless Power Transfer Systems

Tianlu Ma · Zhaozheng Zhu · C. Q. Jiang · Sheng Ren 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年5月

动态无线电能传输(DWPT)技术可实现移动设备(如AGV)的实时充电,显著提升作业效率。本文建立了DWPT系统的广义状态空间平均(GSSA)模型,通过等效电路推导状态方程,并对相邻线圈的励磁进行优化,以提升系统传输效率与稳定性。

解读: 该技术主要应用于移动式充电场景,与阳光电源的电动汽车充电桩业务具有一定的技术关联性。虽然目前阳光电源充电桩以有线快充为主,但DWPT技术在AGV、仓储物流机器人等工业场景的自动化充电领域具有潜在应用前景。建议研发团队关注该技术在提升充电效率和降低线圈耦合损耗方面的进展,可将其作为未来工业充电解决方案...

控制与算法 PWM控制 故障诊断 ★ 2.0

基于改进动子磁链观测器的直线游标永磁电机无传感器控制

Sensorless Control of Linear Vernier Permanent-Magnet Motor Based on Improved Mover Flux Observer

Jinghua Ji · Yang Jiang · Wenxiang Zhao · Qian Chen 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年4月

直线游标永磁(LVPM)电机因其高效率、高推力和低成本优势,在长行程应用中前景广阔。然而,位置传感器成本高昂。本文提出了一种基于改进动子磁链观测器的无传感器控制策略,该观测器结合了扰动观测器,有效提升了电机在无传感器运行下的控制精度与鲁棒性。

解读: 该技术主要针对直线电机驱动控制,虽然阳光电源目前的核心业务聚焦于光伏逆变器、储能系统及充电桩,与直线电机驱动关联度较低,但其提出的“无传感器观测器”及“扰动观测器”设计思路在电机控制领域具有通用性。对于阳光电源的电动汽车充电桩业务,若未来涉及高精度机械传动控制或自动化生产线升级,该类先进控制算法可作...

拓扑与电路 DC-DC变换器 功率模块 储能变流器PCS ★ 4.0

用于高功率密度DC-DC转换的混合模拟-数字

MAD)变换器

Hui Zhao · Yanfeng Shen · Wucheng Ying · Jinwei Qi 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年8月

传统开关电源在开关频率下存在瞬时功率脉动,需大体积滤波器。为提升功率密度,本文提出混合模拟-数字(MAD)DC-DC变换器概念。通过在负载与电源间插入模拟电压分量,使输出电压纹波显著降低,从而实现更高功率密度。

解读: 该技术通过优化DC-DC变换级的电压纹波特性,有望显著减小光伏逆变器及储能变流器(如PowerTitan、PowerStack系列)中直流侧滤波电容的体积,从而提升整机功率密度。对于阳光电源的组串式逆变器,该方案有助于进一步缩小产品尺寸,降低物料成本。建议研发团队评估MAD拓扑在宽输入电压范围下的效...

功率器件技术 SiC器件 功率模块 宽禁带半导体 ★ 5.0

用于碳化硅MOSFET的基板嵌入式电力电子封装

Substrate Embedded Power Electronics Packaging for Silicon Carbide mosfets

Ameer Janabi · Luke Shillaber · Wucheng Ying · Wei Mu 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年8月

本文提出了一种用于分立芯片的新型电力电子封装方案——标准单元。该方案由阶梯蚀刻活性金属钎焊(AMB)基板和柔性印刷电路板(flex-PCB)组成。该标准单元具有高导热性、完全电气绝缘和低杂散电感等优势,有效提升了SiC MOSFET器件的整体性能。

解读: 该技术对阳光电源的核心产品线具有显著的赋能作用。SiC MOSFET是提升组串式光伏逆变器功率密度和效率的关键,而封装技术直接决定了器件在高频开关下的散热能力与杂散电感表现。采用AMB基板和柔性PCB的嵌入式封装方案,可显著降低寄生参数,减少开关损耗,这对阳光电源的PowerTitan储能系统及新一...

拓扑与电路 功率模块 储能变流器PCS 光伏逆变器 ★ 4.0

用于高功率高频电力电子应用中的纳米晶粉末磁芯

Nanocrystalline Powder Cores for High-Power High-Frequency Power Electronics Applications

Chaoqiang Jiang · Xinru Li · Saikat S. Ghosh · Hui Zhao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年1月

本文探讨了基于软磁复合材料(SMC)的磁芯在高频电感设计中的应用。通过调节粉末粒径、绝缘材料及磷酸添加量和压制压力,可实现理想的磁导率,从而降低气隙损耗并简化电感设计。文中重点分析了Fe-Cu-Nb-Si-B纳米晶合金在电力电子中的应用潜力。

解读: 该技术对阳光电源的高频化功率变换器设计具有重要参考价值。随着组串式逆变器和PowerTitan系列储能PCS向更高功率密度演进,磁性元件的体积和损耗成为瓶颈。纳米晶粉末磁芯优异的高频特性有助于减小电感体积,提升整机效率。建议研发团队在下一代高频化PCS及户用逆变器磁性元件选型中,评估该材料在降低高频...

拓扑与电路 PWM控制 光伏逆变器 并网逆变器 ★ 4.0

新型并联谐振直流环节逆变器辅助换流电路无功传输损耗的改进调制策略

Improved Modulation Strategy for Reactive Energy Transmission Loss of Auxiliary Commutated Circuit of Novel Parallel RDCL Inverter

Si Li · Ming Yang · Yu Ma · Jiang Long 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年8月

针对新型并联谐振直流环节逆变器(PRDCLI)辅助换流电路(ACC)在运行中存在的无功传输损耗大及电流应力高的问题,本文提出了一种基于不连续脉宽调制(DPWM)的改进调制策略,通过采用锯齿波载波技术,有效降低了系统的能量损耗与器件应力。

解读: 该研究关注谐振直流环节逆变器的损耗优化与调制策略,对于阳光电源的高效组串式逆变器及集中式逆变器研发具有参考价值。通过优化辅助换流电路的调制逻辑,可进一步提升逆变器在全功率范围内的转换效率,降低功率器件的电流应力,从而提升整机可靠性与功率密度。建议研发团队评估该锯齿波DPWM策略在现有高频化逆变器平台...

拓扑与电路 PWM控制 三相逆变器 功率模块 ★ 4.0

电源逆变器中共模电压的分析与利用

Analysis and Utilization of Common-Mode Voltage in Inverters for Power Supply

Longyuan Fan · Zicheng Liu · Yijie Liang · Hao Li 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年7月

本文针对电压源逆变器在脉宽调制下产生的共模电压(CMV)问题,提出了一种全新的能量利用思路。不同于传统的抑制或消除方法,本文通过推导共模等效电路,研究了如何收集并利用CMV能量为负载供电,为提升逆变器系统能效提供了新途径。

解读: 共模电压(CMV)是影响逆变器电磁兼容性(EMC)及功率器件寿命的关键因素。对于阳光电源的组串式和集中式光伏逆变器,CMV的有效管理直接关系到漏电流抑制及系统可靠性。本文提出的‘能量回收利用’视角具有前瞻性,若能将其转化为低损耗的共模抑制电路,不仅能优化逆变器输出端的EMI性能,还能进一步提升整机效...

拓扑与电路 LLC谐振 可靠性分析 多物理场耦合 ★ 4.0

II类多层陶瓷电容器的损耗表征与建模:一种材料-微观结构-器件协同方法

Loss Characterization and Modeling of Class II Multilayer Ceramic Capacitors: A Synergistic Material-Microstructure-Device Approach

Yunlei Jiang · Borong Hu · Yanfeng Shen · Xufu Ren 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年11月

本文针对高频谐振变换器中广泛使用的II类多层陶瓷电容器(MLCC),探讨了其在复杂电气工况(大信号、高频、直流偏置)下的损耗表征与建模问题。通过材料、微观结构与器件层面的协同分析,旨在解决现有模型在复杂工况下功率损耗预测不准确的难题,为高功率密度变换器设计提供理论支撑。

解读: MLCC是阳光电源组串式逆变器、户用储能系统及PowerTitan系列储能变流器中高频DC-DC变换环节的关键无源元件。随着产品向高功率密度和高频化演进,MLCC在复杂工况下的热失效和损耗问题直接影响系统可靠性。本文提出的多物理场协同建模方法,有助于研发团队在设计阶段更精准地评估电容损耗,优化散热布...

拓扑与电路 DC-DC变换器 功率模块 宽禁带半导体 ★ 5.0

迈向真正的零电压开关

ZVS)边界

Wucheng Ying · Hui Zhao · Ameer Janabi · Jinwei Qi 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年1月

本文针对高效率、高功率密度变换器中导通损耗占主导的问题,探讨了零电压开关(ZVS)技术。指出不准确的ZVS边界判定会导致设计偏差,造成开关损耗增加或导通/关断损耗过大,从而影响变换器的整体性能。

解读: 该研究对提升阳光电源光伏逆变器及储能PCS的功率密度至关重要。在组串式逆变器和PowerTitan系列储能系统中,精确的ZVS边界控制能有效降低开关损耗,提升整机效率。特别是在应用SiC/GaN等宽禁带半导体时,该理论有助于优化软开关控制策略,减少散热设计冗余,从而实现更紧凑的系统集成。建议研发团队...

控制与算法 PWM控制 功率模块 故障诊断 ★ 3.0

一种用于工业伺服驱动系统机械谐振抑制的改进型双二阶滤波器整定策略

A Modified Bi-Quad Filter Tuning Strategy for Mechanical Resonance Suppression in Industrial Servo Drive Systems

Yangyang Chen · Ming Yang · Yongping Sun · Jiang Long 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年9月

针对工业伺服驱动系统中的机械谐振问题,本文提出了一种改进的双二阶滤波器(Bi-Quad Filter)整定策略。相比传统的陷波滤波器,双二阶滤波器在陷波深度设计上具有更高的自由度,更适用于具有自然阻尼系数和有限谐振增益的伺服系统,能有效提升系统的动态性能与稳定性。

解读: 虽然该文献聚焦于工业伺服驱动,但其核心的机械谐振抑制算法对阳光电源的功率变换技术具有借鉴意义。在大型储能系统(如PowerTitan)的PCS功率模块及风电变流器的控制中,当系统与电网或负载存在机械耦合时,可能会诱发谐振。该改进型双二阶滤波器整定策略可优化PCS的电流环控制,提升系统在复杂工况下的鲁...

控制与算法 PWM控制 功率模块 三相逆变器 ★ 4.0

一种基于DDS的无等待相位连续载波频率调制策略用于FPGA电机驱动中的EMI抑制

A DDS-Based Wait-Free Phase-Continuous Carrier Frequency Modulation Strategy for EMI Reduction in FPGA-Based Motor Drive

Yangyang Chen · Ming Yang · Jiang Long · Dianguo Xu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年10月

在交流电机驱动中,固定频率PWM产生的谐波会导致电磁干扰(EMI)。本文提出了一种基于直接数字频率合成(DDS)的无等待、相位连续的变频调制策略。该方法通过动态调整开关频率实现扩频,有效降低了EMI,且在FPGA实现中避免了传统变频带来的相位跳变问题。

解读: 该技术对阳光电源的逆变器产品线具有重要参考价值。在组串式和集中式光伏逆变器中,EMI抑制是电磁兼容性(EMC)设计的核心难点。通过DDS实现相位连续的变频调制,可以在不增加额外硬件滤波成本的前提下,有效降低传导和辐射干扰,提升产品在复杂电网环境下的电磁兼容性能。建议研发团队在下一代基于FPGA/DS...

氢能与燃料电池 故障诊断 可靠性分析 机器学习 ★ 3.0

基于机理退化过程模型与粒子滤波的固体氧化物燃料电池故障预测方法

Fault Prognosis Method for Solid Oxide Fuel Cells Based on Mechanism Degradation Process Model and Particle Filtering

Yuanwu Xu · Chang Jiang · Jingxuan Peng · Xiao-Long Wu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年6月

针对固体氧化物燃料电池(SOFC)的寿命与耐久性问题,本文提出了一种结合机理退化模型与粒子滤波的故障预测方法。该方法通过对退化过程建模,实现了对健康状态(SOH)、寿命终点(EOL)及剩余使用寿命(RUL)的有效评估,为提升燃料电池系统的可靠性提供了理论支撑。

解读: 阳光电源在氢能领域布局了电解槽及制氢电源系统。虽然本文聚焦于SOFC(燃料电池),但其提出的基于机理模型与粒子滤波的故障预测框架,对于阳光电源PEM电解槽系统的全生命周期健康管理(PHM)具有重要的参考价值。建议研发团队借鉴该文的退化建模思路,结合iSolarCloud平台的大数据积累,开发针对电解...

拓扑与电路 功率模块 组串式逆变器 储能变流器PCS ★ 4.0

用于高能量密度和低近场辐射的均分PCB电感

ESPI)设计

Ziyang Wang · Wucheng Ying · Yinong Zeng · Shuo Wang 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年5月

PCB电感在电力电子系统集成中需求日益增长,但随着走线宽度增加,其在交直流条件下常面临趋肤效应严重及电感量显著下降的问题。本文分析了电感量下降的机理,并提出了一种创新的PCB电感结构(ESPI),旨在优化高频性能、提升能量密度并降低近场电磁辐射。

解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器、PowerStack储能系统及充电桩产品具有重要参考价值。随着电力电子产品向高功率密度和小型化方向发展,磁性元件的集成度成为瓶颈。ESPI结构能有效缓解高频下的趋肤效应,提升PCB电感效率,有助于减小逆变器和PCS内部磁性元件的体积,降低EMI辐射,从而优化整机散热与...

功率器件技术 SiC器件 功率模块 宽禁带半导体 ★ 5.0

通过优化屏蔽设计降低SiC半桥模块的近场磁辐射与寄生电感

Reducing Near-Field Magnetic Radiation and Parasitic Inductance in SiC Half-Bridge Modules via Optimized Shielding Design

Yi Du · Kai Lu · Boyi Zhang · Atif Iqbal 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月

近场辐射和寄生电感是SiC MOSFET应用中的主要挑战。现有降低电感的方法多侧重于减小换流回路面积,但往往导致布局和制造工艺复杂化。本文基于电感由磁能积分决定的物理原理,提出了一种通过优化屏蔽设计来降低SiC半桥模块寄生电感和近场辐射的新方法,在简化工艺的同时提升了模块性能。

解读: 该研究直接服务于阳光电源的高功率密度产品研发。随着公司组串式逆变器和PowerTitan/PowerStack储能系统向更高开关频率和更高功率密度演进,SiC器件的应用已成为核心竞争力。该屏蔽设计方法能有效抑制高频开关下的电磁干扰(EMI)并降低寄生电感,有助于优化逆变器及PCS的功率模块封装设计,...

拓扑与电路 PFC整流 DC-DC变换器 ★ 2.0

一种基于“一级半”正激-反激拓扑的无电解电容高功率因数LED驱动器

An Electrolytic Capacitor-Less High Power Factor LED Driver Based on a “One-and-a-Half Stage” Forward-Flyback Topology

Hanjing Dong · Xiaogao Xie · Lei Jiang · Zheliang Jin 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年2月

本文提出了一种用于无电解电容LED驱动器的“一级半”正激-反激变换器。该拓扑通过单开关结构实现了高功率因数(PF)、高效率及低输出纹波电流,有效提升了驱动器的使用寿命。文中详细分析了该拓扑的工作原理及性能优势。

解读: 该文献探讨的“一级半”拓扑及无电解电容设计方案,核心在于提升功率密度与可靠性。虽然阳光电源主营光伏逆变器与储能系统,而非LED驱动,但其提出的单开关高PF整流技术及去电解电容设计思路,对阳光电源户用光伏逆变器及充电桩产品的辅助电源设计具有参考价值。通过减少电解电容的使用,可显著提升系统在高温环境下的...

控制与算法 DC-DC变换器 模型预测控制MPC PWM控制 ★ 5.0

具有缩减预测时域和恒定开关频率的DC-DC升压变换器模型预测控制

Model Predictive Control for DC–DC Boost Converters With Reduced-Prediction Horizon and Constant Switching Frequency

Long Cheng · Pablo Acuna · Ricardo P. Aguilera · Jiuchun Jiang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年10月

针对DC-DC升压变换器,多步直接模型预测控制(MPC)虽能解决非最小相位问题,但计算负担较重。本文提出了一种简单且计算高效的MPC方法,旨在降低预测时域长度的同时保持恒定开关频率,从而优化变换器的动态响应与控制性能。

解读: 该研究提出的低计算负担MPC方法对阳光电源的核心产品线具有重要价值。在光伏组串式逆变器(Boost升压电路)和储能系统(如PowerTitan、PowerStack中的DC-DC环节)中,高效的控制算法能显著提升动态响应速度并降低处理器负载。通过实现恒定开关频率,该方法有助于优化电磁兼容性(EMC)...

功率器件技术 宽禁带半导体 SiC器件 GaN器件 ★ 4.0

传输线罗氏线圈:带宽超过3GHz的宽禁带器件隔离电流传感器

Transmission Line Rogowski Coil: Isolated Current Sensor With Bandwidth Exceeding 3 GHz for Wide-Bandgap Device

Yulei Wang · Teng Long · Mingrui Zou · Peng Sun 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年11月

罗氏线圈(RC)因其电气隔离、大电流测量及易于集成等优点被广泛应用。然而,受限于自感与寄生电容引起的谐振,传统RC带宽仅在几十兆赫兹,难以满足宽禁带半导体器件的高速电流测量需求。本文提出一种传输线结构罗氏线圈,实现了带宽超过3GHz的电流测量能力。

解读: 随着阳光电源在组串式光伏逆变器和PowerTitan储能系统中大规模应用SiC和GaN等宽禁带半导体器件,开关频率显著提升,传统的电流采样技术已成为制约高频性能和功率密度的瓶颈。该研究提出的超高带宽罗氏线圈技术,对于研发部门在宽禁带器件的瞬态特性测试、驱动电路优化及电磁兼容(EMC)设计方面具有极高...

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