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4H-碳化硅漂移阶跃恢复二极管脉冲发生器的设计与优化
Design and Optimization of a 4H-Silicon Carbide Drift Step Recovery Diode Pulse Generator with 7.91-kV Output and 1.41-ns Rise Time
Tong Liu · Lin Liang · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年6月
为提升4H-SiC DSRD的反向电流能力，进而提高脉冲输出峰值电压并缩短上升时间，本文提出一种新型双电源4H-SiC DSRD脉冲发生器。采用Sentaurus TCAD软件仿真分析影响脉冲输出特性的电路参数，确定最佳正向泵浦时间为110 ns，直流输入电压V<sub>CC</sub>和V<sub>1</sub>分别为700 V和200 V，DSRD支路输出级电容和电感分别为20 nF和100 nH。实验观测到输出电压存在两个预脉冲，并分别解释其成因。通过合理控制泵浦时间可有效抑制预脉冲。实验...
解读: 该4H-SiC DSRD脉冲发生器技术对阳光电源的SiC功率器件应用具有重要参考价值。其7.91kV高压输出和1.41ns超快上升时间特性，可为ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器中的SiC MOSFET/IGBT驱动电路设计提供借鉴，特别是在1500V高压系统中实现更快的开关速度和更低的开关损耗...
一种基于MCT大功率半导体器件的新型30 MW固态脉冲功率发生器
A Novel 30 MW Solid-State Pulsed Power Generator Based on MCT High-Power Semiconductor Device
Yingjiang He · Rongrong Tan · Wendong Wang · Xiangyu Liu 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
全固态脉冲功率发生器因模块化、小型化及长寿命等优势在国防与民用领域应用广泛。固态开关是其核心组件。本文旨在解决IGBT功率容量限制及SiC MOSFET在高压大电流应用中的瓶颈，提出了一种基于MCT（MOS控制晶闸管）器件的新型30 MW固态脉冲功率发生器设计方案。
解读: 该文献探讨的MCT器件及大功率脉冲发生技术，主要面向高压、高功率密度及高脉冲电流场景，与阳光电源现有的光伏逆变器、PowerTitan储能系统等主流产品在应用场景上有显著差异。目前阳光电源的功率器件选型主要集中在IGBT和SiC MOSFET，以满足高频、高效的并网需求。建议关注该技术在特种电源或未...
基于双绞线分布式电感储能的紧凑型纳秒脉冲发生器
Compact Nanosecond Pulse Generator Based on Distributed Inductive Energy Storage of Twisted Pair Wire
Jiuxin Ma · Chenguo Yao · Liang Yu · Chengxiang Li 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
本文提出了一种基于双绞线（TPW）分布式电感储能原理的紧凑型高压纳秒脉冲发生器。利用双绞线作为传输线和储能单元，通过电磁场约束实现高效的纳秒级脉冲产生，满足了高压、紧凑化及高重复频率的应用需求。
解读: 该文章探讨的纳秒级脉冲产生技术属于高频功率电子领域，目前与阳光电源现有的光伏逆变器、储能变流器（PCS）及充电桩产品线直接关联度较低。然而，该技术中涉及的分布式电感储能及高频电磁场约束方法，对于未来功率模块内部的寄生参数优化、高频开关过程中的电磁干扰（EMI）抑制以及下一代超高频功率变换器的设计具有...
基于SD卡闪存的多最优三相PWM发生器实现
An SD Card Flash-Memory-Based Implementation of a Multioptimal Three-Phase PWM Generator
Dorin O. Neacsu · Yue Zheng · Brad Lehman · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年1月
本文首次展示了利用大容量SD卡闪存设计三相脉宽调制（PWM）发生器的方法。该数字架构不同于传统的基于计数器的实现方式，通过直接从存储器读取预编程的最优PWM模式，实现了灵活的波形控制。
解读: 该研究提出了一种基于存储器读取的PWM生成方案，为逆变器控制提供了一种非传统的思路。对于阳光电源的组串式和集中式光伏逆变器，该技术在处理复杂调制策略（如针对特定谐波抑制的最优PWM）时具有一定参考价值。虽然目前主流DSP/FPGA方案已能高效实现SVPWM等算法，但该方案在需要存储海量预设波形或实现...
用于生物医学应用且具有改进输出电压纹波和减小母线电容的电穿孔脉冲发生器
Electroporation Pulse Generator for Biomedical Applications With Improved Output Voltage Ripple and Reduced Bus Capacitor
Héctor Sarnago · José M. Burdío · Óscar Lucía · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年6月
电穿孔是一种基于短电场脉冲的癌症治疗技术。该研究提出了一种多电平转换器拓扑，旨在为生物医学应用生成高压、低纹波的微秒级脉冲。通过优化电路结构，该方案有效降低了输出电压纹波，并减小了直流母线电容的体积，提升了脉冲发生器的紧凑性与控制精度。
解读: 该文献探讨的多电平拓扑及减小母线电容的技术，在电力电子领域具有通用性。虽然其应用场景为生物医学，但其核心技术——通过多电平技术优化输出纹波及提升功率密度，与阳光电源在光伏逆变器（如组串式逆变器）及储能变流器（PCS）的研发方向一致。阳光电源在PowerTitan等储能产品中追求高功率密度与长寿命，该...
基于电容斩波电路的全固态超短脉冲发生器
All-Solid-State Ultrashort Pulse Generator by Capacitive Chopping Circuit
Feiyu Wu · Chenguo Yao · Yue Chen · Liang Yu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年8月
高压超短脉冲（HVUSP）在先进生物医学领域备受关注。本文提出了一种基于全固态开关的电容斩波电路（CCC）拓扑，能够以高功率效率产生可调的HVUSP。通过将两个极性相反的电容器与负载串联，实现了对单电容放电回路的切断，从而有效提升了脉冲控制精度与能量利用率。
解读: 该文章提出的电容斩波电路（CCC）拓扑主要针对高压超短脉冲产生，与阳光电源现有的光伏逆变器、储能PCS及充电桩等主流电力电子产品线存在一定技术差异。然而，该拓扑中涉及的全固态开关驱动技术及高效率脉冲功率变换技术，对于未来探索极端工况下的功率器件驱动保护、高频功率模块设计具有一定的参考价值。建议研发团...
用于高压Marx脉冲发生器的串联绝缘结构电源链
Power Supply Chain With Series Insulation Structure for High Voltage Marx Pulse Generator
Yue Chen · Chenguo Yao · Feiyu Wu · Shoulong Dong 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年6月
针对固态脉冲发生器（SSPG）中多开关绝缘电源（IPS）面临的绝缘利用率低及调节性受限问题，本文提出了一种串联绝缘结构的电源链（PSC）。该结构通过保持绝缘环境的一致性，有效提升了绝缘利用率，并增强了系统的可调节性，为高压电力电子变换提供了新的拓扑思路。
解读: 该研究探讨的高压脉冲发生器绝缘技术与阳光电源现有的光伏逆变器及储能变流器（PCS）拓扑结构存在一定差异，主要应用于高压脉冲功率领域。然而，其提出的“串联绝缘结构”在提升高压功率模块绝缘利用率方面的设计理念，对阳光电源未来开发更高电压等级（如1500V及以上）的PowerTitan储能系统或高压直流变...
全调制范围内基于定子磁链谐波参考生成器的永磁同步电机模型预测转矩控制
Model Predictive Torque Control for Permanent-Magnet Synchronous Motors Using a Stator-Fixed Harmonic Flux Reference Generator in the Entire Modulation Range
Anian Brosch · Oliver Wallscheid · Joachim Bocker · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年4月
为提升永磁同步电机（PMSM）在高转速下的转矩与功率转换能力，本文提出了一种将谐波参考生成器（HRG）与脉冲削波（PC）方案集成至模型预测控制（MPC）框架的方法。该方案旨在实现直流母线电压的充分利用，从而在稳态及瞬态运行中获得最大功率输出。
解读: 该技术主要针对高性能电机驱动控制，与阳光电源的电动汽车充电桩及风电变流器业务具有技术关联性。在风电变流器中，优化电机侧（或发电机侧）的转矩控制与直流母线利用率，有助于提升变流器在宽转速范围内的效率与动态响应。建议研发团队关注该MPC框架下的谐波抑制与电压利用率提升策略，将其转化为针对风电变流器或未来...
具有辅助触发拓扑的改进型Marx脉冲发生器
Improved Marx Pulse Generator With Auxiliary Trigger Topology
Shuo Jin · Wenhao Han · Xiaoxing Zhang · Rui Zhang 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年5月
本文针对基于雪崩晶体管的Marx多级电路在纳秒脉冲应用中可靠性较低的问题，分析了其失效机理，指出导通模式是导致失效的主要原因。为此，文章设计了一种新型拓扑结构，通过改变导通模式，显著提升了电路的可靠性。
解读: 该文献研究的Marx脉冲发生器主要应用于高压脉冲领域，与阳光电源现有的光伏逆变器、储能PCS及充电桩等主流电力电子产品在拓扑架构上存在较大差异。然而，文章中关于“通过改变导通模式提升功率器件可靠性”的分析方法，对阳光电源研发团队在处理高压大功率变换器中的器件应力控制、故障诊断及可靠性设计具有一定的借...
基于带触发加速电路雪崩晶体管的高功率高重复频率纳秒Marx发生器
High Power and High Repetition Frequency Nanosecond Marx Generator Based on Avalanche Transistor With Triggering Acceleration Circuit
作者未知 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
具有高脉冲重复频率（PRF）和窄脉冲宽度的高压纳秒脉冲在高功率应用中得到了广泛应用。基于雪崩双极结型晶体管（ABJT）的M×N级马克思发生器电路（MBC）兼具结构简单和输出幅度高的优点，使其成为满足上述需求的有效脉冲发生器。然而，由于第一级ABJT的可靠性较差，传统M×N级MBC的脉冲重复频率未能得到有效提高。在这项工作中，通过仿真和实验分析并解释了由缓慢电压斜坡触发的第一级ABJT的易损特性。在此基础上，提出了一种带有触发加速电路（TAC）的改进型4×12级MBC。通过提高TAC产生的电压斜坡...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于雪崩晶体管的高频纳秒脉冲Marx发生器技术具有显著的潜在应用价值，特别是在功率电子器件测试、电磁兼容性验证以及先进电力电子系统开发等领域。 该技术实现了5.1 kV输出幅值、200 kHz重复频率和纳秒级脉冲宽度的突破，这对阳光电源在光伏逆变器和储能变流器的关键器...
基于雪崩晶体管的触发加速多路功率合成拓扑的高电压高脉冲重复频率脉冲发生器
High Voltage and High Pulse Repetition Frequency Pulse Generator
Kaijun Wen · Lin Liang · Ziyang Zhang · Zhiyuan Zhang 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月
基于雪崩双极结晶体管(ABJT)的马克思组电路(MBC)通常应用于超宽带辐射系统脉冲源。传统MBC因电容储能系统存在脉冲幅值-脉冲重复频率相互限制。提出由触发加速MBC和功率合成器组成的改进多路功率合成拓扑(MPST)。通过提高触发dV/dt有效改善ABJT时基稳定性。进一步分析改进TA-MPST的脉冲合成特性和优势,验证高幅值、窄脉宽和高PRF。由四个1x15级TA-MBC组成的TA-MPST实现4.92kV脉冲幅值、1.06ns上升时间和200kHz PRF。
解读: 该高电压高频脉冲发生器技术对阳光电源特种电源和脉冲功率应用有创新启发。触发加速多路合成拓扑可应用于储能系统的快速响应和脉冲输出场景,提高动态性能。该技术对阳光电源拓展电磁脉冲和特种工业应用领域的高压脉冲电源解决方案有参考价值。ABJT时基稳定性改善方法对功率器件驱动和触发电路设计有借鉴意义,可提升系...
用于可调脉宽的新型多电平LC谐振网络3-MHz高压脉冲发生器
3-MHz High-Voltage Pulse Generator With Novel Multilevel LC Resonant Network for Adjustable Pulsewidth
Shuo Chen · Xian Cheng · Shuaiyin Wang · Yaoqiang Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
本文提出了一种基于新型多电平LC谐振网络的高压脉冲发生器，实现了3MHz高重复频率及短上升时间。该技术利用二极管开通开关（DOS）实现高电压增益，解决了传统半控型器件在产生超短纳秒脉冲时的控制难题，为纳秒脉冲电场应用提供了高效的解决方案。
解读: 该研究涉及的高频、高压脉冲产生技术及多电平谐振拓扑，主要应用于医疗或特种工业领域，与阳光电源现有的光伏逆变器、储能PCS及充电桩产品线在应用场景上有较大差异。然而，其多电平LC谐振网络设计及对高频开关特性的优化，对于阳光电源在未来探索更高功率密度、更小体积的功率变换器拓扑具有一定的参考价值。建议关注...
双匹配Marx发生器的理论研究
Theoretical Investigation on Double-Matched Marx Generators
Xudong Qiu · Jiancang Su · Yongdong Li · Rui Li 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年7月
本文针对脉冲功率技术中对快速上升沿准方波脉冲的需求，提出了一种结合阻抗匹配与时间匹配的优化双匹配Marx发生器（DMG）。通过理论分析，该拓扑有效提升了脉冲输出的波形质量与响应速度。
解读: 该研究探讨的Marx发生器主要应用于高压脉冲功率领域，与阳光电源现有的光伏逆变器、储能变流器（PCS）及充电桩等电力电子产品在拓扑结构和应用场景上存在较大差异。虽然其涉及的阻抗匹配与高频脉冲整形技术在极端功率电子设计中具有参考价值，但目前该技术在阳光电源的核心产品线（如PowerTitan储能系统或...
基于GaN的高频高能量传输推挽式超声脉冲逆变器
GaN-Based High-Frequency High-Energy Delivery Transformer Push–Pull Inverter for Ultrasound Pulsing Application
Han Peng · Juan Sabate · Kieran Andrew Wall · John S. Glaser · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年8月
本文研究了一种用于超声治疗系统的高频高压脉冲发生器。针对治疗应用中对MHz级脉冲爆发及长持续时间的需求，提出了一种基于GaN器件的推挽式逆变拓扑。该设计有效解决了高压切换下的能量传输与高频响应难题，实现了高功率密度与高效率的脉冲驱动。
解读: 该文献探讨了GaN器件在高频高压脉冲应用中的拓扑设计，体现了宽禁带半导体在提升功率密度方面的潜力。虽然超声应用与阳光电源的核心业务（光伏/储能）存在差异，但其高频驱动技术对阳光电源的研发具有参考价值：1. 在户用光伏逆变器或小型化充电桩中，利用GaN提升开关频率以减小磁性元件体积；2. 在iSola...
一种用于模块化多电平变频驱动器的柔性电容电压控制新策略
A Novel Flexible Capacitor Voltage Control Strategy for Variable-Speed Drives With Modular Multilevel Converters
Bingyong Tai · Congzhe Gao · Xiangdong Liu · Zhen Chen · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年1月
模块化多电平变换器（MMC）广泛应用于中压领域。传统方法中，MMC桥臂电容电压通常保持恒定，通过调节PWM指数来控制输出电压。本文提出了一种新型柔性电容电压控制策略，旨在优化MMC在变速驱动应用中的性能。
解读: 该研究提出的MMC柔性电容电压控制策略，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）具有参考价值。虽然目前阳光电源主流产品多采用三电平或组串式拓扑，但随着光伏和储能系统向更高电压等级（如1500V及以上）发展，MMC拓扑在超大功率并网场景下的应用潜力增加。该策略有助于提升...
基于预测脉冲注入的双逆变器互补无传感器驱动12/10直流游标磁阻电机
Predictive-Pulse-Injection-Based Dual-Inverter Complementary Sensorless Drive for 12/10 DC Vernier Reluctance Machine
Weiyu Wang · Xing Zhao · Shuangxia Niu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年7月
本文提出了一种针对12槽/10极对直流励磁游标磁阻电机（DC-VRM）的无传感器驱动方案。该电机具有转矩脉动小、结构坚固等优点，适用于航空起动/发电机系统。通过预测脉冲注入技术，消除了对位置传感器的依赖，显著提升了系统的可靠性。
解读: 该文献研究的直流游标磁阻电机驱动技术主要面向航空航天等高可靠性电机驱动领域。虽然与阳光电源现有的光伏逆变器和储能变流器（PCS）产品线在拓扑结构上存在差异，但其核心的“无传感器控制”和“预测脉冲注入”算法在电机控制领域具有通用性。阳光电源的电动汽车充电桩及未来可能布局的电机驱动相关业务，可借鉴该文在...
基于脉冲电压注入的双向无线功率传输系统同步策略
Synchronization Strategy Based on Pulse Voltage Injection for Bidirectional Wireless Power Transfer Systems
Zhaozheng Zhu · C. Q. Jiang · Xiaosheng Wang · Junhui Yang 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年5月
在双向无线电能传输（BWPT）系统中，逆变器与有源整流器之间的同步是一项具有挑战性的任务。本文提出了一种新颖的脉冲电压注入方法（PVIM），无需使用任何通信链路即可实现两侧变流器之间的同步。PVIM的同步原理是在初级侧注入电压脉冲，并在次级侧检测脉冲以生成同步信号。通过捕获同步信号，可锁定初级侧的频率和相位。为了实现初级侧的电压脉冲注入，本文提出了一种拓扑结构和控制方式简单的新型纳秒脉冲发生器。此外，采用两个与谐振槽路串联的磁环进行电压脉冲的注入和检测。与现有的同步策略相比，PVIM在六个关键方...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于脉冲电压注入的双向无线电力传输同步策略具有重要的技术参考价值，尤其在储能系统和电动汽车充电领域具有潜在应用前景。 该技术的核心创新在于实现了无通信链路的双向变流器同步控制，这与阳光电源在储能双向变流器（PCS）和车载充电系统中面临的控制挑战高度相关。传统双向功率变...
一种抑制电流丝并提高di/dt能力的逆阻型晶闸管脉宽可调触发方法
A Pulsewidth Adjustable Trigger Method for Reverse Blocking Diode Thyristor to Suppress Current Filamentation and Improve di/dt Capability
Zhengheng Qing · Lin Liang · Ziyang Zhang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年9月
本文提出了一种基于Marx发生器的逆阻型晶闸管（RBDT）脉宽可调触发方法，旨在抑制电流丝现象并提升器件的di/dt能力。文章通过TCAD仿真与实验验证，阐明了触发电压脉宽对RBDT性能的关键影响。
解读: 该研究聚焦于高功率密度下晶闸管类器件的动态特性优化，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）中涉及的高压大电流功率模块设计具有参考价值。虽然目前主流产品多采用IGBT或SiC模块，但在超高压、大功率电力电子变换领域，通过优化触发控制策略来提升器件di/dt耐受能力，有...
基于GaN的感应充电DOS脉冲发生器，采用带双极输出和可调堆叠的IGBT隔离模块用于DBD等离子体射流
GaN-Based Inductive Charging DOS Pulse Generator Using IGBT-Isolated Modules With Bipolar Output and Adjustable Stacking for DBD Plasma Jet
Shuo Chen · Shuai Du · Xian Cheng · Yichen Liu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年3月
本文提出了一种基于GaN器件的二极管开路开关（DOS）脉冲发生器，用于驱动介质阻挡放电（DBD）等离子体射流。通过利用二极管的快速反向截止特性，该电路实现了超短纳秒脉冲的产生。研究重点在于优化高频运行下的能效，通过引入IGBT隔离模块和可调堆叠技术，解决了传统方案中高功耗和低效率的问题，实现了高频、高压的双极性脉冲输出。
解读: 该研究涉及宽禁带半导体（GaN）与传统IGBT的混合驱动拓扑，主要应用于高频脉冲电源领域。虽然阳光电源目前的核心业务（光伏逆变器、储能PCS、充电桩）主要集中在工频或中高频功率变换，而非等离子体射流驱动，但该文展示的GaN器件在高频开关下的驱动优化及IGBT隔离技术，对阳光电源未来探索更高功率密度、...
脉冲阶梯调制高压电源驱动电路能量供给与控制协调方法研究
Research on the Energy Supply and Control Coordination Method of Drive Circuit in Pulse-Step-Modulation High-Voltage Power Supply
Linxiang Ou · Wenguang Chen · Tianyi Duan · Cheng Yang 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月
脉冲阶梯调制（PSM）电源是一种多模块串联输出的高压电源，广泛应用于加速器、微波发生器等装置。当前PSM电源存在动态响应慢、控制光纤多、模块供电电路复杂等问题，导致电气结构复杂、体积庞大。本文提出采用LLC谐振变换器为各模块主电路提供直流电压，并在驱动电路中将电源与控制信号合成一路信号，通过高压电缆协调传输，接收端再将其分离为直流电源和控制信号。研制了15级模块样机，实现了重复频率达33 kHz的阶梯三角波、准方波及调制波输出，上升时间可调。该方法可拓展应用于级联多电平变换器与Marx发生器。
解读: 该PSM电源的能量供给与控制协调方法对阳光电源储能与功率变换产品具有重要借鉴价值。其LLC谐振变换器供电方案可应用于ST系列储能变流器的多模块供电优化，降低辅助电源复杂度；电源与控制信号合成传输技术可简化PowerTitan大型储能系统的模块间通信架构，减少光纤数量和布线成本。多级串联快速响应控制思...
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