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基于LTCC的碳化硅功率模块集成电流传感器
LTCC Based Current Sensor for Silicon Carbide Power Module Integration
Peng Sun · Xiang Cui · Si Huang · Pengyu Lai 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年1月
电流传感器集成可显著提升功率模块的功率密度与可靠性。针对现有传感器难以适配碳化硅(SiC)模块的问题,本文提出了一种基于低温共烧陶瓷(LTCC)的低剖面、可安装电流传感器,并对其电流容量、带宽、电气绝缘及热特性进行了验证。
解读: 该技术对阳光电源的SiC功率模块应用至关重要。随着PowerTitan系列储能系统及组串式逆变器向更高功率密度演进,SiC器件的应用日益广泛,但高频开关带来的电流检测难题限制了系统性能。LTCC集成电流传感器方案能够实现紧凑的电流采样,减少寄生参数,提升系统动态响应与保护精度。建议研发团队关注该传感...
压接式IGBT器件内部并联芯片电流均流特性的实验研究
Experimental Investigations on Current Sharing Characteristics of Parallel Chips Inside Press-Pack IGBT Devices
Cheng Peng · Xuebao Li · Jiayu Fan · Zhibin Zhao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年9月
压接式IGBT通过并联多个芯片提升功率密度,但杂散电感、温度及机械压力等外部因素导致的电流不平衡限制了功率提升。本文针对多因素耦合带来的解耦难题,对压接式IGBT内部芯片的电流均流特性进行了实验研究。
解读: 压接式IGBT是阳光电源大功率集中式光伏逆变器及大型储能系统(如PowerTitan系列)的核心功率器件。电流均流特性直接决定了器件的通流能力、热应力分布及长期运行可靠性。本文的研究方法有助于优化阳光电源在大功率变换器设计中的模块封装布局与驱动电路设计,通过精确控制机械压力与热分布,提升系统功率密度...
基于物理信息机器学习的电力电子变换器参数估计
Parameter Estimation of Power Electronic Converters With Physics-Informed Machine Learning
Shuai Zhao · Yingzhou Peng · Yi Zhang · Huai Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年10月
物理信息机器学习(PIML)将领域知识与物理模型相结合,在电力电子领域展现出巨大潜力。本文提出了一种基于PIML的参数估计方法,并通过DC-DC Buck变换器案例进行了验证。该方法将深度神经网络与变换器的动态模型无缝耦合,实现了对关键参数的精确估计。
解读: 该技术对阳光电源的逆变器及储能PCS产品线具有重要应用价值。在复杂的电网环境下,功率变换器内部关键参数(如电感、电容老化状态)的实时精准估计是实现预测性维护的核心。通过将物理模型嵌入神经网络,阳光电源可在iSolarCloud平台及本地控制器中部署该算法,无需额外传感器即可实现对核心功率模块健康状态...
基于电压调制直接功率控制的双馈感应发电机阻抗与稳定性表征
Characterization of Impedance and Stability for Doubly-Fed Induction Generator Based on Voltage-Modulated Direct Power Control
Jinlong Wang · Haoran Zhao · Peng Wang · Yonghao Gui · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年10月
本文针对双馈感应发电机(DFIG)的电压调制直接功率控制(VM-DPC)展开研究。尽管VM-DPC在稳态和暂态性能上表现优异,但其在抑制宽频带振荡方面的机制尚不明确。文章建立了VM-DPC控制下DFIG的综合阻抗模型,并对比分析了其与矢量控制下的阻抗特性及稳定性差异,为提升风电系统在弱电网下的稳定性提供了理论支撑。
解读: 该研究对于阳光电源风电变流器业务具有重要参考价值。随着风电场接入电网环境日益复杂,弱电网下的宽频带振荡问题成为行业痛点。VM-DPC作为一种高性能控制策略,其阻抗特性分析有助于优化阳光电源风电变流器的控制算法,提升设备在复杂电网环境下的并网稳定性。建议研发团队借鉴文中的阻抗建模方法,对现有变流器控制...
基于准谐振控制的单级正激-反激PFC变换器研究
Study on the Single-Stage Forward-Flyback PFC Converter With QR Control
Xiaogao Xie · Jiangsong Li · Kunsheng Peng · Chen Zhao 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年1月
本文研究了采用准谐振(QR)控制的单级正激-反激PFC变换器。该拓扑通过共用变压器将反激与正激变换器集成。当输入电压低于反射输出电压时,仅反激子变换器工作;当输入电压较高时,两者协同工作以分担功率,有效提升了转换效率与功率因数。
解读: 该拓扑通过单级架构实现PFC与DC-DC变换,具有高功率密度和低成本优势,非常契合阳光电源户用光伏逆变器及小型储能PCS的轻量化设计需求。准谐振(QR)控制技术有助于降低开关损耗,提升整机效率。建议研发团队关注该拓扑在小功率段的集成应用,通过优化变压器磁集成设计,进一步缩小户用逆变器体积,提升产品在...
超宽耦合变化下稳定输出的失谐LCC/S-S补偿感应电能传输系统
Detuned LCC/S-S Compensation for Stable-Output Inductive Power Transfer System Under UltraWide Coupling Variation
Peng Zhao · Junrui Liang · Haoyu Wang · Minfan Fu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月
本文提出了一种在超宽耦合变化范围内保持输出功率稳定的感应电能传输系统。以串联-串联(S-S)补偿为例,通过定义两个通用阻抗因子研究了失谐补偿的理论极限。基于电路变换,该方法可统一分析多种失谐补偿方案,并应用于提升系统的鲁棒性。
解读: 该研究关注无线电能传输(IPT)中的谐振补偿拓扑,对于阳光电源的电动汽车充电桩业务具有前瞻性参考价值。随着无线充电技术在乘用车及商用车领域的潜在应用,该文提出的超宽耦合变化下的稳定输出控制策略,可优化充电桩在不同对齐精度下的功率传输效率。建议研发团队关注该拓扑在提升充电系统抗干扰能力和降低对位精度要...
基于机理-数据驱动等效阻抗的风电场稳定性区域评估
Stability Region Assessment With Mechanism-Data Driven Equivalent Impedance for Wind Power Plant
Shiyao Qin · Peng Wang · Shaolin Li · Haoran Zhao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年8月
针对永磁同步发电机风电场在线稳定性区域识别难题,本文提出了一种机理与数据驱动相结合的等效阻抗建模方法。该方法有效解决了高阶阻抗计算复杂及多参数稳定性边界估计困难的问题,实现了对风电场并网稳定性的高效评估。
解读: 该研究提出的机理-数据驱动阻抗建模方法,对阳光电源风电变流器及大型风光储电站的并网稳定性分析具有重要参考价值。随着电网弱化,风电场与光伏电站的交互稳定性日益复杂,该技术可优化阳光电源变流器在弱电网下的控制参数整定,提升系统对复杂电网环境的适应性。建议将此方法集成至iSolarCloud智能运维平台,...
基于无源性的LCL型并网逆变器频率自适应重复控制设计
Passivity-Based Design of Frequency Adaptive Repetitive Controller for LCL-Type Grid-Connected Inverters
Ying Zhao · Chuan Xie · Chao Peng · Jianxiao Zou · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年4月
频率自适应重复控制器(FARC)能有效提升并网逆变器在电网电压畸变和频率波动下的控制精度。传统设计多基于闭环传递函数评估内部稳定性,而本文提出基于无源性的设计方法,以确保系统在外部环境下的稳定性,为复杂电网环境下的逆变器控制提供更稳健的理论支撑。
解读: 该研究对于阳光电源的组串式及集中式光伏逆变器产品线具有极高的应用价值。在当前全球电网弱化及频率波动加剧的背景下,基于无源性的FARC设计能够显著提升逆变器在复杂工况下的谐波抑制能力和并网稳定性。建议研发团队将该控制策略集成至iSolarCloud智能运维平台支持的逆变器固件中,特别是在针对弱电网环境...
缺陷演化对14 MeV中子辐照后AlGaN/GaN HEMT电学性能的影响
The impact of defect evolution on the electrical performance of AlGaN/GaN HEMT after 14-MeV neutron irradiation
Von Bardeleben · Van De Walle · China Machine Press · Applied Physics Letters · 2025年6月 · Vol.126
研究了14 MeV中子辐照及退火处理对AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)电学性能与缺陷演化关系的影响。随着辐照注量增加,器件的漏极电流、跨导及载流子浓度显著下降,而反向栅泄漏电流上升。通过深能级瞬态谱技术分析发现,中子辐照引入了多个深能级缺陷,其浓度随注量增加而升高,且在退火过程中部分缺陷发生转化或湮灭。研究表明,位移损伤导致的点缺陷及其演化进程是电学性能退化的主要机制,为HEMT在辐射环境中的可靠性评估提供了重要依据。
解读: 该GaN HEMT中子辐照损伤机理研究对阳光电源功率器件应用具有重要参考价值。研究揭示的深能级缺陷演化规律可指导SG系列光伏逆变器、ST储能变流器及电动汽车驱动系统中GaN器件的可靠性设计。针对辐照引起的载流子浓度下降、栅泄漏增加等退化机制,可优化器件筛选标准和老化测试方案。退火处理对缺陷的修复效应...
一种基于基波排序频率的模块化多电平变换器电容电压平衡方法
A Capacitor Voltage Balancing Method With Fundamental Sorting Frequency for Modular Multilevel Converters Under Staircase Modulation
Hao Peng · Rui Xie · Kun Wang · Yan Deng 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年11月
本文提出了一种用于模块化多电平变换器(MMC)的基波频率排序算法,配合阶梯波调制技术以平衡浮动电容电压。该方法根据子模块电容的充电能力,在每个基波周期内分配驱动脉冲。通过对电容电压增量进行排序,有效评估了驱动脉冲的充电能力,从而实现电压平衡。
解读: 该技术主要应用于高压大功率变换领域,对阳光电源的集中式光伏逆变器及大型储能系统(如PowerTitan系列)具有重要参考价值。MMC拓扑在超高压并网场景中具有显著优势,通过优化阶梯波调制下的电容电压平衡算法,可以有效降低开关频率,减少开关损耗,并提升系统效率。建议研发团队关注该算法在降低控制复杂度和...
压接式IGBT内部热接触电阻测量方法研究
Study on the Method to Measure Thermal Contact Resistance Within Press Pack IGBTs
Erping Deng · Zhibin Zhao · Peng Zhang · Xiaochuan Luo 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年2月
准确测量压接式IGBT(PP IGBT)内部多层结构间的热接触电阻,对于优化其热阻及提升可靠性至关重要,因为在额定压紧力下,热接触电阻约占总热阻的50%。本文针对PP IGBT内部组件微小且难以直接测量的难题,提出了一种测量方法。
解读: 压接式IGBT(PP IGBT)是阳光电源集中式光伏逆变器及大型储能系统(如PowerTitan系列)中功率模块的核心组件。该研究揭示了热接触电阻在总热阻中的主导地位,对提升大功率电力电子设备的散热设计及寿命预测具有重要指导意义。建议研发团队将该测量方法应用于高功率密度模块的封装工艺优化中,通过精确...
用于抑制并联碳化硅MOSFET瞬态电流不平衡的芯片分类方法
Chips Classification for Suppressing Transient Current Imbalance of Parallel-Connected Silicon Carbide MOSFETs
Junji Ke · Zhibin Zhao · Peng Sun · Huazhen Huang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年4月
本文研究了参数离散性对并联碳化硅(SiC)MOSFET瞬态电流分布的影响,并提出了一种芯片分类方法以抑制电流不平衡。文章首先对比了硅(Si)与SiC MOSFET的参数差异,随后提出了一种新的分类准则,旨在优化并联应用中的电流分配,提升功率模块的性能与可靠性。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的高功率密度产品线,特别是组串式逆变器和PowerTitan/PowerStack储能系统。随着SiC器件在高性能PCS及逆变器中的广泛应用,并联均流问题是提升功率模块可靠性的核心挑战。通过引入芯片分类方法,阳光电源可在生产端优化SiC模块的筛选流程,有效降低并联带来的瞬态电...
压接式IGBT结壳热阻测量方法研究
Study on the Method to Measure the Junction-to-Case Thermal Resistance of Press-Pack IGBTs
Erping Deng · Zhibin Zhao · Peng Zhang · Jinyuan Li 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年5月
由于压接式IGBT(PP IGBT)特殊的封装结构和工作条件,准确测量其结壳热阻极具挑战。传统的 thermocouple 和瞬态双界面法主要针对键合线IGBT模块。本文提出了一种针对压接式IGBT结壳热阻的测量方法,旨在解决其在高温、高压应用环境下的热特性评估难题。
解读: 压接式IGBT(PP IGBT)因其高功率密度和高可靠性,常应用于大功率集中式光伏逆变器及大型储能变流器(如PowerTitan系列)。准确的结壳热阻测量对于优化功率模块的散热设计、提升系统热稳定性及延长设备寿命至关重要。建议研发团队参考该测量方法,完善大功率器件在极端工况下的热模型,从而优化逆变器...
一种感应电能传输系统中改进的脉冲密度调制器
An Improved Pulse Density Modulator in Inductive Power Transfer System
Dong Wu · Ruikun Mai · Wei Zhou · Yeran Liu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年10月
感应电能传输(IPT)广泛应用于电动汽车等领域。本文提出了一种基于改进脉冲密度调制(IPDM)的H桥有源整流器电压控制器。为降低传统脉冲密度调制(PDM)控制器因脉冲序列导致的功率损耗,本文提出了一种通用优化方法,以提升IPT系统的能量传输效率。
解读: 该研究提出的改进脉冲密度调制(IPDM)技术在提升IPT系统效率方面具有显著价值。对于阳光电源的电动汽车充电桩业务,尤其是无线充电应用场景,该算法能有效降低有源整流环节的开关损耗,提升系统整体能效。建议研发团队关注该调制策略在双向DC-DC变换器中的应用,以优化充电桩在不同负载下的动态响应与热性能,...
全自供电电磁振动能量收集系统中的双时间尺度扰动观察法自动阻抗匹配
Automatic Impedance Matching With Dual Time-Scale P&O in Fully Self-Powered Electromagnetic Vibration Energy Harvesting
Hongfei Xiao · Han Peng · Hanyi Sun · Yidong Zhao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年3月
大多数电磁振动能量收集(EVEH)系统仅关注谐振频率下的电阻匹配,但在非谐振频率下,EVEH表现出复杂的输出阻抗特性。本文首次提出了一种全自供电的复杂阻抗匹配EVEH系统,通过双时间尺度扰动观察法(P&O)实现最大功率点跟踪,有效解决了非谐振条件下的功率提取难题。
解读: 该文献探讨的复杂阻抗匹配与双时间尺度MPPT算法,主要应用于微型能量收集领域,与阳光电源现有的光伏逆变器、储能系统及风电变流器等大功率电力电子产品线存在技术跨度。然而,其核心的“自供电”与“复杂阻抗动态跟踪”思想,可为阳光电源iSolarCloud智能运维平台中的传感器节点供电,或在未来探索分布式微...
近临界导通模式下桥式开关电容中压DC-DC变换器的恒谷值电流控制策略
Constant Valley Current Control Strategy for Bridge-Type Switched-Capacitor-Based Medium Voltage DC–DC Converter Under Near Critical Conduction Mode
Peng Chen · Jianfeng Zhao · Kangli Liu · Yufan Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年12月
本文针对桥式开关电容中压DC-DC变换器(BSC-MVDC)在模块化多电平多端口DC-DC变换器(M3DC)中软开关实现困难的问题,提出了一种近临界导通模式(nCRM)下的恒谷值电流控制策略,有效提升了变换器的软开关性能与效率,适用于中压直流配电场景。
解读: 该研究涉及的中压直流变换技术与阳光电源的PowerTitan系列储能系统及大型地面光伏电站的直流汇流技术密切相关。随着光储系统向高压化、大功率化发展,M3DC拓扑及软开关控制策略对于提升系统功率密度和转换效率至关重要。建议研发团队关注该控制策略在模块化储能变流器(PCS)中的应用潜力,特别是在降低开...
一种新型集成门极换流晶闸管多级门极驱动单元
A Novel Multistage Gate Unit of Integrated Gate Commutated Thyristor
Jie Shang · Jinpeng Wu · Biao Zhao · Zhengyu Chen 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年11月
随着集成门极换流晶闸管(IGCT)向大尺寸、高关断电流方向发展,其门极驱动单元需具备更强的关断能力和更高的换流速度。受限于寄生阻抗和20V恒定门极电压,传统驱动单元已接近其换流容量极限。本文提出了一种新型多级门极驱动单元概念及其控制方案,旨在突破现有IGCT驱动技术的性能瓶颈。
解读: IGCT作为高压大功率电力电子器件,在阳光电源的大型集中式光伏逆变器及高压储能变流器(如PowerTitan系列)中具有潜在应用价值。该研究提出的多级门极驱动技术能够显著提升IGCT的关断速度与电流处理能力,有助于进一步优化大功率变流器的功率密度和效率。建议研发团队关注该驱动架构在降低开关损耗及提升...
海底ISOP型直流变换器子模块故障诊断与冗余协同控制容错方法
A Fault-Tolerant Method of Submodule Fault Diagnosis and Redundant Cooperative Control for Subsea ISOP-Type DC Converters
Wei Wang · Zhikang Shuai · Hanwen Long · Feng Zhao 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年2月
针对海底直流变换器在密闭小空间内散热受限导致的开关器件及电容故障问题,本文提出了一种多级协同故障诊断与冗余控制策略。该方法旨在提升输入串联输出并联(ISOP)架构直流变换器的可靠性,通过实时监测与容错控制,确保在部分模块失效时系统仍能稳定运行。
解读: 该研究关注高可靠性直流变换架构及容错控制,对阳光电源的储能系统(如PowerTitan、PowerStack)及大功率组串式逆变器具有参考价值。随着储能系统向高压化、高功率密度发展,模块化设计(如多电平或级联架构)成为趋势。文中提出的故障诊断与冗余协同控制策略,可优化阳光电源iSolarCloud平...
一种用于两级变换器的高可靠性低成本容错LLC变换器
A Fault-Tolerant LLC Converter With High Reliability and Low Cost for Two-Stage Converters
Weikang Wang · Yang Liu · Peng Zhang · Yining Yuan 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年8月
随着电动汽车普及,DC-DC变换器需求激增。LLC变换器作为两级变换器的隔离级应用广泛,但在可靠性需求与空间限制之间存在矛盾。本文提出一种高可靠性、低成本的容错LLC变换器拓扑,旨在解决故障容忍问题,提升系统整体运行稳定性。
解读: 该研究对阳光电源的户用光伏逆变器及电动汽车充电桩业务具有重要参考价值。LLC拓扑是实现高效率隔离变换的核心,引入容错设计能显著提升产品在复杂工况下的可靠性,降低售后运维成本。建议研发团队关注该容错架构在阳光电源充电桩模块及户用储能系统中的应用,通过优化控制策略实现故障下的降额运行,从而提升iSola...
考虑阈值电压不稳定性SiC MOSFET动态分析开关损耗模型
Dynamic Analytical Switching Loss Model of SiC MOSFET Considering Threshold Voltage Instability
Yumeng Cai · Peng Sun · Yuankui Zhang · Cong Chen 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月
准确的开关损耗建模对SiC MOSFET及功率变换器至关重要。本文针对长期运行中栅氧化层退化对开关性能的影响,提出了一种考虑阈值电压(VTH)不稳定性导致的“动态”时间相关分析模型,填补了传统静态模型在长期可靠性评估方面的空白。
解读: 随着阳光电源在组串式逆变器、PowerTitan储能系统及风电变流器中大规模应用SiC器件以提升功率密度和效率,器件的长期可靠性成为核心竞争力。该研究提出的动态损耗模型能更精准地预测SiC MOSFET在全生命周期内的性能漂移,有助于优化逆变器及PCS的寿命预测算法。建议研发团队将其引入iSolar...
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