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用于高功率IGBT开关性能提升与过压保护的先进有源门极驱动
Advanced Active Gate Drive for Switching Performance Improvement and Overvoltage Protection of High-Power IGBTs
Fan Zhang · Xu Yang · Yu Ren · Lei Feng 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年5月
本文提出了一种新型有源门极驱动（AGD）技术，旨在提升高功率IGBT的开关性能并实现过压保护。相较于传统的固定电压源和固定门极电阻驱动方式，该AGD引入了互补电流源，可为门极提供额外的驱动电流，从而有效优化开关过程中的电压电流波形，降低损耗并抑制过电压。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线具有显著的工程价值。在集中式光伏逆变器和PowerTitan系列大型储能PCS中，高功率IGBT模块的开关损耗与过电压抑制是提升效率与可靠性的关键。通过引入有源门极驱动技术，可以更精细地控制IGBT的开关轨迹，在保证器件安全工作区（SOA）的前提下，进一步提升系统功率密度...
一种适用于串联SiC MOSFET的栅极驱动电路及动态电压均衡控制方法
A Gate Drive Circuit and Dynamic Voltage Balancing Control Method Suitable for Series-Connected SiC mosfets
Chengzi Yang · Yunqing Pei · Yunfei Xu · Fan Zhang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年6月
相比硅基IGBT，碳化硅(SiC) MOSFET在开关速度和热性能上具有显著优势。然而，SiC MOSFET极快的开关速度加剧了由参数不一致引起的动态电压不平衡问题。本文提出了一种新型栅极驱动电路及动态电压均衡控制方法，有效解决了串联SiC MOSFET应用中的电压应力分配难题。
解读: 该技术对阳光电源的高压储能系统（如PowerTitan系列）及大功率组串式逆变器具有重要价值。随着光伏与储能系统向更高直流母线电压（如1500V甚至更高）演进，单管SiC器件耐压受限，串联技术是提升功率密度和效率的关键。该研究提出的动态电压均衡控制方法，可直接应用于阳光电源的高压功率模块设计，提升系...
一种用于串联IGBT开关损耗降低与电压均衡的混合有源门极驱动
A Hybrid Active Gate Drive for Switching Loss Reduction and Voltage Balancing of Series-Connected IGBTs
Fan Zhang · Xu Yang · Yu Ren · Lei Feng 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年10月
本文针对高压电力电子应用中IGBT串联运行时的电压不平衡问题，提出了一种混合有源门极驱动技术。该方案旨在解决开关暂态及拖尾电流期间的电压分配不均，同时实现开关损耗的优化，提升高压功率变换系统的可靠性与效率。
解读: 该技术对阳光电源的集中式逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。在高压大功率应用场景中，通过串联IGBT提升系统耐压等级是主流方案，但电压均衡与损耗控制一直是技术难点。该混合有源驱动技术可有效提升功率模块的可靠性，减少因电压应力不均导致的器件失效，有助于优化大功率逆变器及...
基于自适应参考前馈与三次谐波消除的单相逆变器短路限流控制策略
Short-Circuit Current Limiting Control Strategy for Single-Phase Inverter Based on Adaptive Reference Feedforward and Third Harmonic Elimination
Youwen Zhang · Xuejun Pei · Zonglin Li · Peng Zhou · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年5月
本文针对独立电源系统可靠性，研究了单相逆变器的快速短路故障穿越能力。提出了一种基于自适应参考前馈与三次谐波消除的控制策略，旨在实现逆变器短路电流的快速、可靠输出，从而缩短故障持续时间，提升系统短路保护性能。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心产品线——户用光伏逆变器及小型工商业逆变器。在电网故障或微网运行场景下，单相逆变器的短路限流能力是提升系统可靠性的关键。该策略通过自适应前馈与谐波抑制，能有效提升逆变器在极端工况下的鲁棒性，减少故障停机时间。建议研发团队将其集成至iSolarCloud智能运维平台的故障...
基于相量分析的直流/交流变换器有源共模EMI滤波器设计方法
Phasor Analysis-Based Design Method for Active Common-Mode EMI Filter in DC/AC Converters
Qichi Chen · Peng Zhou · Xuejun Pei · Yi Yu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年12月
本文提出了一种用于直流/交流变换器的有源共模（CM）EMI滤波器（AEF）设计方法。由于AEF的非理想性，补偿电流与噪声电流之间的相位差随频率变化，难以维持180°。该方法通过相量分析确定相位差对噪声抑制性能的影响，从而优化AEF的关键参数设计。
解读: 该研究对于阳光电源的核心产品线（组串式逆变器、集中式逆变器及储能PCS）具有极高的应用价值。随着电力电子变换器功率密度的提升，EMI干扰问题日益突出，传统的无源滤波器体积庞大。引入有源EMI滤波技术（AEF）不仅能有效减小滤波器体积，提升系统功率密度，还能优化电磁兼容性设计，降低认证风险。建议研发团...
基于多目标雾凇优化算法的模块化多电平变换器功率损耗多目标优化控制
Multiobjective Power Loss Optimization Control for Modular Multilevel Converters Based on Multiobjective Rime Optimization Algorithm
Jifeng Zhao · Peidong Xu · Chenbo Wu · Jun Hang 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
模块化多电平变换器（MMC）因其高容错性和灵活的输出电压调节能力，在大规模电力传输中得到广泛应用。MMC的寿命和运行成本很大程度上取决于子模块中的最大功率损耗和总功率损耗。本文提出了一种基于多目标雾凇优化算法的MMC功率损耗优化控制策略，旨在平衡损耗分布并提升系统运行效率。
解读: 该研究聚焦于MMC拓扑的损耗优化与寿命管理，对阳光电源的集中式逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）具有参考价值。随着阳光电源在大型电网侧储能和高压直流输电领域的拓展，MMC拓扑的损耗控制直接影响系统的热设计与长期可靠性。建议研发团队关注该优化算法在降低子模块热应力方面的应用，以进一步提...
面向非故障负载连续供电的三相逆变器非对称短路限流策略
Current-Limiting Strategy for Asymmetric Short-Circuit of Three-Phase Inverter for Continuous Power Supply of Nonfaulty Loads
Youwen Zhang · Xuejun Pei · Min Yang · Jin Li 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月
针对三相逆变器在短路故障下仅关注跳闸保护而导致非故障负载供电中断的问题，本文提出了一种新型限流策略。该策略在非对称短路故障期间，通过优化控制算法限制故障电流，同时维持逆变器对非故障支路的持续供电能力，显著提升了独立电力系统的供电可靠性与故障穿越能力。
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在复杂电网环境下的故障穿越（FRT）性能。在微电网或弱电网应用场景中，该限流策略能有效提升系统在局部故障下的鲁棒性，避免因单一支路故障导致整个系统脱网，从而保障iSolarCloud监控下的电站连续运行。建议研发团队将此算法集成至逆变器控制固件中，特别是...
针对SiC MOSFET的开关损耗优化与钳位能量回馈的过电压及振荡抑制电路
Overvoltage and Oscillation Suppression Circuit With Switching Losses Optimization and Clamping Energy Feedback for SiC MOSFET
Chengzi Yang · Yunqing Pei · Laili Wang · Longyang Yu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年12月
针对SiC MOSFET快速开关导致的严重关断过电压与振荡，缓冲电路是一种经济有效的解决方案。然而，由于缓冲电路在开关过程中解耦了功率回路寄生电感，会导致开通损耗显著增加。本文研究了功率回路寄生电感对开关过程的影响，并提出了一种新型缓冲电路，在抑制过电压与振荡的同时，实现了开关损耗的优化与钳位能量的有效回馈。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线具有极高的应用价值。随着PowerTitan系列储能系统及组串式光伏逆变器向更高功率密度和更高开关频率演进，SiC MOSFET的应用已成为提升效率的关键。该研究提出的缓冲电路方案能够有效解决高频开关带来的电压尖峰与电磁干扰问题，同时通过能量回馈降低损耗，直接提升系统转换...
一种基于单极性移相调制策略的新型双向高频隔离直接AC/AC变换器
Novel Bidirectional High-Frequency Isolated Direct AC/AC Converter With Unipolar Phase-Shifted Modulation Strategy
Dongbo Guo · Aoran Wang · Chuang Liu · Pinjia Zhang 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年2月
本文提出了一种基于双直流调制指数、采用单极性移相调制策略的新型双向高频隔离直接AC/AC变换器。该拓扑将非隔离两电平直接AC/AC变换器与双向移相全桥变换器相结合，实现了高效的功率变换，并继承了高频隔离的优势。
解读: 该拓扑结构通过高频隔离实现AC/AC直接变换，在电力电子变换效率和功率密度提升方面具有研究价值。对于阳光电源而言，该技术可为下一代储能变流器（PCS）及PowerTitan/PowerStack系列储能系统的核心功率模块提供技术储备。其双向高频隔离特性有助于减小系统体积，提升储能系统在电网侧及工商业...
一种基于MMC子模块杂散电容的IGBT绝缘电压计算方法
A Calculation Method of IGBT Insulation Voltages Based on Submodule Stray Capacitors in MMC
Tao Sun · Xuejun Pei · Jiuqing Cai · Fang Wu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
在模块化多电平变换器（MMC）工程中，直流侧电压可达数百千伏，而IGBT绝缘电压仅为数千伏。极高电压易损坏IGBT陶瓷层。本文提出一种计算IGBT绝缘电压的方法，旨在评估绝缘应力，为早期设计阶段的绝缘保护措施提供指导。
解读: 该研究对阳光电源的集中式逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。随着光伏与储能系统向更高直流电压等级（如1500V及以上）演进，功率模块的绝缘可靠性成为核心挑战。该方法能有效指导高压功率模块的封装设计与绝缘选型，降低因杂散电容导致的绝缘击穿风险，提升大型电力电子设备的长期...
一种耦合非对称双LC支路的新型铁路潮流控制系统
A New Railway Power Flow Control System Coupled With Asymmetric Double LC Branches
Sijia Hu · Zhiwen Zhang · Yong Li · Longfu Luo 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年10月
针对传统两相电气化铁路供电系统的电能质量及中性区问题，本文提出了一种基于非对称双LC耦合的新型铁路潮流调节器（RPC）。该拓扑旨在提升RPC系统的成本效益与可靠性，通过优化LC支路结构，有效改善了铁路供电系统的功率流控制能力。
解读: 该研究涉及的非对称LC耦合拓扑与单相功率变换技术，在电力电子拓扑架构上与阳光电源的储能变流器（PCS）及组串式逆变器存在底层技术共性。虽然该文聚焦于铁路供电领域，但其提出的LC谐振支路优化与功率流控制策略，可为阳光电源PowerTitan等储能系统在复杂电网环境下的滤波设计及多机并联控制提供拓扑演进...
SiC MOSFET功率模块中用于电压过冲抑制与动态电流均流的分布式解耦电容设计方法
Design Method of Distributed Decoupling Capacitors for Both Voltage Overshoot Suppression and Dynamic Current Sharing in SiC MOSFET Power Module
Tongyu Zhang · Shuai Xiong · Laili Wang · Hongzhou Gong 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年2月
碳化硅（SiC）MOSFET因其卓越性能被广泛应用，但其快速开关特性带来的电压过冲限制了工作电压，且多芯片并联时的动态电流不均问题制约了模块性能。本文提出了一种分布式解耦电容设计方法，旨在同时抑制电压过冲并优化功率模块内部的动态电流分配，提升SiC功率模块的可靠性与工作效率。
解读: 该研究直接服务于阳光电源核心产品线（如组串式光伏逆变器、PowerTitan储能系统及风电变流器）中功率模块的优化。随着公司产品向更高功率密度和更高开关频率演进，SiC器件的应用已成为提升效率的关键。该分布式解耦电容设计方法能有效解决SiC模块在高压、高频切换下的电压过冲问题，提升系统可靠性；同时，...
五相LLC谐振变换器集成变压器的深度设计与多目标优化
In-Depth Design and Multiobjective Optimization of an Integrated Transformer for Five-Phase LLC Resonant Converters
Jianing Wang · Jiawen Hu · Wei Pei · Zhiqing Yang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年11月
针对中压级联H桥光伏发电系统，高功率隔离型DC-DC变换器对功率密度和电气隔离要求极高。本文研究了五相LLC谐振变换器中集成变压器的设计与优化，旨在解决高功率变压器因厚绝缘材料导致的功率损耗大及散热困难问题，通过多目标优化提升变换器整体效率与功率密度。
解读: 该研究针对高功率密度隔离型DC-DC变换器，对阳光电源的组串式逆变器及中压光伏发电系统具有重要参考价值。随着光伏系统向更高电压等级和更高功率密度演进，集成变压器技术能有效减小体积并优化散热，直接助力阳光电源提升组串式逆变器及储能PCS的功率密度。建议研发团队关注该集成磁件设计方法，将其应用于下一代高...
一种基于高频链路
HFL）概念的隔离型模块化多电平变换器
Chuang Liu · Chao Liu · Guowei Cai · Hong Ying 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年2月
本文将高频链路概念引入模块化多电平变换器（MMC），有效减少了高压侧直流母线电容。该隔离型MMC具备中压交流、中压直流及低压直流三个端口，特别适用于光伏、储能等领域的混合交直流电力应用场景。
解读: 该拓扑通过高频隔离技术优化了MMC结构，对阳光电源的PowerTitan系列大型储能系统及集中式光伏逆变器具有重要参考价值。高频链路的应用有助于进一步减小系统体积、提升功率密度，并增强多端口接入能力，特别是在光储一体化电站及直流微网应用中，该技术可提升系统集成效率。建议研发团队关注其在高压大功率场景...
基于开关单元插入式直接交流-交流变换器与多绕组变压器的串联双极混合电压优化器
Series Bipolar Hybrid Voltage Optimizer Based on Switching-Cell-Inserted Direct AC–AC Converter and Multiwindings Transformer
Dongbo Guo · Dehao Kong · Zhongchen Pei · Xiaonan Gao 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年1月
本文提出了一种串联双极混合电压优化器（B-HVO），通过非反相和反相模式工作，有效解决电网电压暂降和暂升问题。该系统将直接交流-交流变换单元与多绕组工频变压器深度集成，在减少开关器件数量的同时，显著提升了电压调节的效率与可靠性。
解读: 该技术在电网电压质量调节方面的创新，对阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan系列储能系统具有重要参考价值。通过集成多绕组变压器与高效AC-AC变换单元，可提升产品在弱电网环境下的电压支撑能力和抗扰动性能。建议研发团队关注该拓扑在提升系统功率密度和降低开关损耗方面的潜力，将其作为未来提升iSol...
基于奇对称无差分交流斩波桥臂及单极性调制策略的直接AC-AC变换器
Direct AC-AC Converter Based on Odd Symmetrical No-Differential AC Chopper Legs With Unipolar Modulation Strategy
Dongbo Guo · Tianpeng Du · Chuang Liu · Pinjia Zhang 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年9月
本文提出了一种采用单极性调制策略的单相双极性PWM直接AC-AC变换器。该变换器由两个奇对称的两电平无差分交流斩波桥臂组成，可在非反相和反相模式下工作，用于电网电压暂降或暂升补偿。该拓扑最小化了各工作模式下高频开关的数量，提升了变换效率。
解读: 该研究提出的直接AC-AC变换拓扑及单极性调制策略，主要针对电压调节与补偿应用。对于阳光电源而言，该技术可作为电能质量治理设备（如SVG或有源电力滤波器）的技术储备，以优化电压波动补偿性能。此外，其高频开关损耗优化的设计思路，可借鉴应用于户用光伏逆变器或小型储能变流器（PCS）的功率级设计中，通过减...
接触界面表面粗糙度特性对压接式IGBT模块热接触电阻的影响
The Effect of the Surface Roughness Characteristics of the Contact Interface on the Thermal Contact Resistance of the PP-IGBT Module
Tong An · Zezheng Li · Yakun Zhang · Fei Qin 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年6月
本文通过实验测量和基于有限元仿真的因子设计分析，研究了压接式IGBT（PP-IGBT）模块在功率循环过程中，接触界面表面粗糙度特性与热接触电阻之间的相关性。研究采用了瞬态热测试技术进行验证。
解读: 压接式IGBT（PP-IGBT）是阳光电源大型集中式光伏逆变器及高压储能变流器（如PowerTitan系列）的核心功率器件。热接触电阻直接影响模块的散热性能与结温稳定性，是决定大功率电力电子设备可靠性与寿命的关键因素。本研究通过分析表面粗糙度对热阻的影响，为阳光电源在功率模块选型、散热器界面材料（T...
多芯片SiC MOSFET功率模块中用于电流平衡的源极电感优化铜夹片键合方法
Cu Clip-Bonding Method With Optimized Source Inductance for Current Balancing in Multichip SiC MOSFET Power Module
Laili Wang · Tongyu Zhang · Fengtao Yang · Dingkun Ma 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年7月
铜夹片键合（Cu clip-bonding）相比传统打线键合具有更低的电阻、电感及更高的可靠性。针对多芯片SiC MOSFET模块中存在的电流不均和热耦合挑战，本文提出了一种优化源极电感的新型铜夹片键合方法，有效提升了多芯片并联运行的性能与可靠性。
解读: 该技术直接关联阳光电源的核心功率器件封装工艺。随着PowerTitan系列储能系统及组串式光伏逆变器向高功率密度、高效率演进，SiC MOSFET的应用已成为主流。多芯片并联的电流均衡与热管理是提升模块可靠性的关键。建议研发团队关注该优化方法，将其应用于下一代高频、高功率密度逆变器及PCS功率模块设...
基于简化PWM策略的级联H桥相间与相内功率控制新方法
New Inter- and Inner-Phase Power Control Method for Cascaded H-Bridge Based on Simplified PWM Strategy
Zongbin Ye · Qisheng Zheng · Hanjun Pei · Josep M. Guerrero 等11人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年8月
级联H桥（CHB）变换器因其高可扩展性，被广泛应用于光伏和储能系统。然而，由于多种原因，三相功率和电压常出现不平衡，降低了系统效率。因此，处理不平衡功率的能力对CHB至关重要。本文提出了一种新的相间功率控制方法，以优化CHB变换器的运行性能。
解读: 级联H桥（CHB）拓扑在阳光电源的大型地面光伏电站及高压储能系统（如PowerTitan系列）中具有潜在应用价值。该研究提出的简化PWM策略及功率平衡控制方法，能够有效解决多模块级联下的电压不平衡问题，提升系统在复杂工况下的运行效率与可靠性。建议研发团队关注该控制算法在模块化储能PCS中的应用，通过...
交直流混合配电网中多MMC单相接地故障的零序电流与电压控制策略
Zero-Sequence Current and Voltage Control Strategy of Multiple MMCs for Single-Phase Ground Fault Protection in AC–DC Hybrid Distribution Networks
Youwen Zhang · Xuejun Pei · Peng Zhou · Haitao Jin 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年6月
交直流混合配电网在单相接地故障下运行面临严峻挑战。为保障系统连续稳定运行，变换器需具备故障控制与继电保护能力。本文首次提出了一种针对多模块化多电平变换器（MMC）的零序电流与电压控制策略，以应对单相接地故障，提升配电网的故障穿越与保护性能。
解读: 该研究针对交直流混合配电网的故障控制策略，对阳光电源的PowerTitan系列储能系统及大型集中式光伏逆变器在微电网或复杂配电网场景下的应用具有重要参考价值。随着公司业务向构网型（GFM）技术及复杂电网支撑方向演进，MMC控制策略的研究有助于提升产品在弱电网及故障工况下的鲁棒性。建议研发团队关注该零...
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