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N*3相永磁同步电机驱动的预测转矩与定子磁链控制及其参数鲁棒性改进
Predictive Torque and Stator Flux Control for N*3-Phase PMSM Drives With Parameter Robustness Improvement
Gongping Wu · Sheng Huang · Qiuwei Wu · Changfan Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年2月
本文提出了一种针对N*3相永磁同步电机（PMSM）的新型预测转矩与定子磁链控制（PTSF）方法。该方法通过双环结构（定子磁链环和转矩环）实现，并引入鲁棒预测控制算法，有效消除了参数失配对定子磁链和转矩的影响，提升了电机驱动系统的控制精度与稳定性。
解读: 该研究提出的鲁棒预测控制算法在电机驱动领域具有通用性。虽然阳光电源目前核心业务聚焦于光伏逆变器、储能PCS及风电变流器，但该算法中关于“参数鲁棒性”和“模型预测控制”的优化思路，可迁移至阳光电源的风电变流器控制策略中，以提升发电机侧变流器在复杂工况下的动态响应速度与抗干扰能力。此外，对于未来可能涉及...
p-GaN HEMT在低温下的非钳位感性开关行为
Unclamped-Inductive-Switching Behaviors of p-GaN HEMTs at Cryogenic Temperature
Chi Zhang · Sheng Li · Weihao Lu · Siyang Liu 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年10月
本文首次揭示了p-GaN HEMT在低温环境下的非钳位感性开关（UIS）行为。与SiC器件在UIS过程中表现出的温度依赖性雪崩失效不同，p-GaN HEMT在低温下的耐受行为及最终临界击穿电压呈现出独特的特性，为宽禁带半导体在极端环境下的功率应用提供了重要参考。
解读: 随着阳光电源在光伏逆变器及储能系统（如PowerTitan系列）中对高功率密度和高效率的追求，GaN器件作为下一代宽禁带半导体，在提升系统开关频率和减小体积方面具有巨大潜力。该研究揭示了p-GaN器件在极端低温下的可靠性机理，对于阳光电源在极寒地区户外光伏电站及储能系统的功率模块选型、驱动电路设计及...
面向高功率牵引应用的多相永磁同步电机鲁棒预测转矩控制
Robust Predictive Torque Control of N*3-Phase PMSM for High-Power Traction Application
Gongping Wu · Sheng Huang · Qiuwei Wu · Fei Rong 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年10月
本文针对高功率牵引领域，提出了一种针对N段三相永磁同步电机（N*3-phase PMSM）的鲁棒预测转矩控制（R-PTC）策略。该策略旨在提升电机在复杂工况下的转矩响应速度与运行稳定性，为高功率密度电驱动系统提供了有效的控制方案。
解读: 该研究聚焦于高功率密度电机驱动控制，虽然阳光电源目前核心业务侧重于光伏逆变器、储能PCS及风电变流器，但其提出的鲁棒预测转矩控制（R-PTC）算法在高性能电机控制领域具有通用性。对于阳光电源的风电变流器产品线，该多相电机控制技术可作为未来大功率海上风电直驱发电机控制的储备技术；同时，其模型预测控制（...
一种采用堆叠MOSFET驱动技术的单电感双输出变换器，用于实现低静态电流和交叉调节
A Single-Inductor Dual-Output Converter With the Stacked mosfet Driving Technique for Low Quiescent Current and Cross Regulation
Hsin Chen · Chao-Jen Huang · Chun-Chieh Kuo · Li-Chi Lin 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年3月
本文提出了一种堆叠MOSFET驱动（SMD）技术，旨在解决低压器件在构建堆叠结构时面临的瞬态响应差或占用面积大的问题。该技术利用自稳定特性有效驱动功率级，显著降低了开关节点的噪声，从而实现了低静态电流和优异的交叉调节性能。
解读: 该技术主要针对集成电路层面的驱动优化，对阳光电源的户用光伏逆变器及储能系统（如PowerStack）中的辅助电源模块（Auxiliary Power Supply）具有参考价值。在追求高功率密度和低待机功耗的趋势下，该SMD技术可提升辅助电源的转换效率并降低EMI噪声，有助于优化小型化功率模块的设计...
一种具有浪涌电流保护和尖峰抑制功能的动态导通电阻降低型双向氮化镓负载开关
A Dynamic-RON-Reduced Bidirectional GaN Load Switch With Inrush Current Protection and Spike Suppression
Po-Jui Chiu · Xiao-Quan Wu · Chi-Yu Chen · Yu-Ting Huang 等12人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年5月
本文提出了一种双向氮化镓（GaN）负载开关，在实现双向电流导通的同时有效阻断反向电流。该开关支持最高48V输入电压和25A负载电流，导通电阻仅为11.2mΩ。通过集成驱动电流限制器，有效解决了浪涌电流和电压尖峰问题，提升了功率管理的效率与可靠性。
解读: 该技术主要针对低压（48V）直流侧的功率开关控制，在阳光电源的户用储能系统（如电池包内部BMS电路）或电动汽车充电桩的辅助电源管理中具有应用潜力。GaN器件的高频、低损耗特性有助于提升功率密度，但目前阳光电源的主流储能PCS（如PowerTitan）和光伏逆变器多采用高压功率器件。建议研发团队关注该...
一种用于低交叉调节和改善电流平衡的双输出混合变换器
A Hybrid Converter With Dual Outputs for Low Cross Regulation and Improved Current Balance
Sheng Cheng Lee · Min-Chu Chien · Wei-Chieh Hung · Cheng-Wen Chen 等12人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年8月
传统单电感双输出变换器存在能量传输不连续问题，导致输出电压纹波大及交叉调节效应。本文提出了一种基于0.15μm BCD工艺的双降压双输出变换器，采用混合和与偏差控制策略，实现了25mV的低输出电压纹波并最小化了交叉调节影响。
解读: 该研究聚焦于集成电路层面的双输出DC-DC拓扑优化，主要应用于芯片级电源管理（PMIC）。对于阳光电源而言，该技术与核心的组串式逆变器或PowerTitan储能系统中的大功率电力电子变换器存在差异。然而，该文提出的“混合和与偏差控制”策略在提升多路输出电源的动态响应和纹波抑制方面具有参考价值，可为i...
一种具有突发模式以对应DC-DC开关变换器节能模式的高效率快速瞬态数字低压差线性稳压器
A High Efficiency and Fast Transient Digital Low-Dropout Regulator With the Burst Mode Corresponding to the Power-Saving Modes of DC–DC Switching Converters
Jian-He Lin · Shang-Hsien Yang · Balakumar Muniandi · Yu-Sheng Ma 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年4月
本文提出了一种数字低压差线性稳压器（DLDO），采用非线性开关控制（NLSC）技术。在开关变换器处于节能模式且开关噪声电压超过50mV时，该技术能将电压纹波抑制在6mV以下。此外，NLSC技术通过将静态电流降低至10μA以下，显著提升了电流效率并降低了开关损耗。
解读: 该技术主要应用于电源管理芯片（PMIC）的微功耗优化，对于阳光电源而言，其核心价值在于提升iSolarCloud智能运维平台配套的传感器、通信模块及户用逆变器内部控制电路的能效。在户用光伏和储能系统（如PowerStack）的待机模式下，通过引入此类低功耗DLDO设计，可有效降低系统在轻载或休眠状态...
基于D-PMSG的虚拟同步风力发电机分层并网功率性能提升方法
Hierarchical Grid-Interactive Power Performance Enhancement Method for D-PMSG-Based Virtual Synchronous Wind Turbines
Guohang Huang · Juan Wei · Xueting Cheng · Sheng Huang 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年4月
虚拟同步发电机（VSG）控制因其与同步发电机的相似性而广泛应用于并网逆变器中。然而，VSG通过同步摇摆方程延缓频率变化以提供惯性支持的同时，导致功率响应变慢。在风力发电机组（WTs）中应用时，VSG削弱了功率跟踪能力，降低了风能捕获效率，并影响调度指令执行。外部频率响应引发的功率波动因转子与叶片的惯性难以及时跟随，增加运行风险。为此，本文提出一种针对D-PMSG型虚拟同步风力发电机（VSWT）的分层并网功率性能提升方法，通过协调同步摇摆方程与电压励磁方程参数，融合VSWT的构网型功率流动与机电状...
解读: 该分层并网功率性能提升方法对阳光电源的储能和风电产品线具有重要应用价值。通过优化VSG控制策略,可显著提升ST系列储能变流器和风电变流器的并网性能。特别是其协调同步摇摆方程与电压励磁方程的创新思路,可用于改进PowerTitan大型储能系统的构网型控制。该方法在保证系统稳定性的同时提高功率响应速度,...
一种基于单片GaN的LLC-SRC，具有低于1 mA的静态电流和98.6%的峰值效率，符合能源之星和80 Plus钛金标准
A Monolithic GaN-Based LLC-SRC With Sub-1 mA Quiescent Current and 98.6% Peak Efficiency for Energy Star Standard and 80 Plus Titanium Standard
Chi-Yu Chen · Po-Jui Chiu · Xiao-Quan Wu · Yu-Ting Huang 等11人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年12月
本文提出了一种基于GaN的混合栅极驱动器，包含两种逆变器，在25 MHz高频下实现了23.2 μA的低静态电流。通过自动预充技术监测自举电容电压，将待机漏电流从毫安级降至62 μA，使系统峰值效率达到98.6%，满足高能效标准。
解读: 该技术在宽禁带半导体应用及高频高效拓扑方面具有重要参考价值。对于阳光电源的户用光伏逆变器及充电桩产品线，GaN器件的应用能显著提升功率密度并降低待机功耗，助力产品满足严苛的能效标准（如80 Plus钛金级）。建议研发团队关注该单片集成驱动技术，探索其在小功率DC-DC变换模块中的应用，以优化轻载效率...
1100 V、600 A/cm² 4H-SiC 横向IGBT
1100-V, 600-A/cm2 4H-SiC Lateral IGBT on N-Sub/N-Epi Stack With P-Top Protected Lightly Doped Drift Region
Jie Ma · Mengyao Zhao · Tianchun Nie · Yong Gu 等12人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年12月 · Vol.47
本文报道了一种基于N型衬底/N型外延结构的1100 V 4H-SiC横向IGBT，采用P型顶层保护轻掺杂漂移区，实现600 A/cm²高电流密度；低掺杂增强电导调制效应，P-top缓解栅极拐角电场集中，结合场限环提升垂直击穿电压，达到同类SiC横向器件最优BV-Iₛₐₜ折衷。
解读: 该SiC横向IGBT在高压、高电流密度和低导通损耗方面取得突破，可提升阳光电源组串式逆变器（如SG系列）和ST系列储能PCS中高频开关模块的效率与功率密度。尤其适用于高功率密度、紧凑型单面散热设计场景。建议在下一代1500V+组串逆变器及PowerStack液冷储能变流器中开展SiC IGBT模块替...
基于直驱PMSG风力发电机系统恢复过程中的快速功率调节方法
Fast Power Regulation Method During System Restoration for D-PMSG-Based Wind Turbines
Guohang Huang · Sheng Huang · Juan Wei · Hesong Cui 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年9月
桨距动作速度是限制风力发电机功率爬坡速率的主要因素之一。通过在风轮、叶片和发电机转子中存储动能，可在减少桨距调节的情况下实现更快的功率调控，适用于 blackout 后系统恢复等需快速注入功率的场景。本文提出一种适用于直驱永磁同步风力发电机（D-PMSG）的新型快速功率调节方法，提前完成耗时的桨距角减小过程，并在外部系统恢复前储备动能，从而在系统恢复初期即实现最大功率输出。分析了D-PMSG风机的可行运行边界及其对外部系统的最大功率支撑能力，避免高动能储备引起的变流器调制问题。该方法可显著提升功...
解读: 该快速功率调节技术对阳光电源储能和风电产品线具有重要参考价值。通过动能储备和桨距预调节实现的快速功率响应机制,可应用于ST系列储能变流器的黑启动和系统恢复功能优化。其动能管理思路可借鉴到PowerTitan储能系统的功率调节策略中,提升大规模储能电站的一次调频性能。该方法对变流器功率边界的分析也可用...
基于储能边界分析的大规模风电场故障后最优协调电压控制
Optimal Coordinated Post-Event Voltage Control With Energy Storage Boundary Analysis for Large-Scale Wind Farms
Juan Wei · Lai Wei · Sheng Huang · Bozhong Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年12月
本文提出了一种结合储能边界分析的最优协调故障后电压控制（OPVC）方案，旨在增强大型风电场（WFs）的故障穿越（FRT）能力，同时降低故障期间的风电损失。通过考虑变流器电流的可行区域，对风力发电机（WT）的动能存储（KES）潜力进行了量化。建立了风电场的分层模型预测控制（MPC）模型，以实现最优的故障穿越性能。在上级控制中，考虑功率指令确定最优功率参考值，并将其作为下级控制器的输入，可使风力发电机的端电压保持在电网规范规定的可行范围内。在下级控制中，对风力发电机的 d 轴和 q 轴电流参考值进行...
解读: 该故障后协调电压控制技术对阳光电源ST系列储能变流器与PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。研究提出的储能SOC边界约束策略可直接应用于风光储混合电站的ESS集成方案，优化储能系统在电网故障时的动态响应。通过协调控制算法，可提升SG系列光伏逆变器与储能系统的协同低电压穿越能力，加快故障后...
集成式液冷碳化硅功率模块多物理场建模研究
Comprehensive Multiphysics Modeling of Integrated Liquid-Cooled SiC Power Modules
Chenda Zhang · Weiyu Tang · Xiangbo Huang · Zan Wu 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年12月 · Vol.14
本文建立了集成液冷SiC功率模块的多物理场耦合模型，并通过热实验验证（误差<4%），提升了电-热耦合、非等温流体及热膨胀模拟可靠性；揭示了2 MHz高频下DBC铜层涡流损耗达48.5 W，致芯片结温升高4.3°C，且涡流损耗随频率呈先增后减趋势。
解读: 该研究直接支撑阳光电源组串式逆变器（如SG225HX）、ST系列储能PCS及PowerTitan系统中高功率密度SiC功率模块的热设计与高频电磁优化。液冷+嵌入式散热结构可提升ST 3.0/PowerTitan在高过载工况下的可靠性；涡流与结温量化模型有助于优化PCB布局与DBC层设计，降低SiC器...
基于浮动N型岛提升沟道载流子迁移率的4H-SiC横向扩散MOSFET技术
Mobility-Boosting Technique With Floating N-Islands for 4H-SiC LDMOS
Yong Gu · Tianchun Nie · Shuqiang Chen · Yawen Xu 等13人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年12月 · Vol.47
针对4H-SiC LDMOS因SiC/SiO₂界面质量差导致沟道载流子迁移率低的问题，本文提出在沟道区嵌入浮动N型岛（FN）作为“载流子库”，调控二维静电势与载流子分布，提升载流子发射效率和有效迁移率，降低比导通电阻。实验显示场效应迁移率最高提升86.7%，R_on,sp降低46.2%，且击穿电压几乎不受影响。
解读: 该技术显著提升SiC MOSFET器件的导通性能与高频开关效率，可直接赋能阳光电源组串式逆变器（如SG3125HV）、ST系列储能双向PCS及PowerTitan系统的主功率模块。尤其适用于高功率密度、高温工况下的新一代SiC功率模块设计，建议在下一代1500V+高压平台产品中联合封装厂开展FN结构...
基于模型预测控制的多端直流输电连接海上风电场协调控制策略
Coordination Control Strategy of MTDC Connected Offshore Wind Farms Based on Model Predictive Control
Mingcheng Lyu · Sheng Huang · Guan Bai · Luobin Wang 等5人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年9月
本文提出一种基于模型预测控制（MPC）的电压源换流器多端直流（VSC-MTDC）连接海上风电场的协调控制策略。首先，设计MPC-based风电机组控制策略，优化有功与无功功率控制，抑制疲劳载荷并维持机端电压。其次，提出MPC-based自适应下垂控制，用于跟踪风电场侧换流器功率，降低直流网络损耗或实现电网侧换流器功率分配，并通过降阶处理高阶项分析其稳定性。最后，基于包含多个风电场及换流器的系统模型实现多目标优化。在MATLAB/Simulink中搭建含3个风电场、3个风电场侧换流器和2个电网侧换...
解读: 该研究提出的MPC协调控制策略对阳光电源的储能和光伏产品线具有重要参考价值。MPC-based自适应下垂控制可优化应用于ST系列储能变流器的功率分配和电压调节,提升PowerTitan大型储能系统的并网性能。其多目标优化方法可用于SG系列光伏逆变器的MPPT和电网支撑功能优化,特别是在大型光储项目中...
p-GaN HEMT在关态应力后恢复过程中阈值电压不稳定性的研究
Study of Vₜₕ Instability During Recovery After Off-State Stress in p-GaN HEMT
Yi-Huang Chen · Sheng-Yao Chou · Ming-Chen Chen · Ting-Chang Chang 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年10月
本研究对 p - GaN 栅极 AlGaN/GaN 高电子迁移率晶体管（HEMT）在关态应力（OSS）下的阈值电压（ ${\mathrm{V}}_{\mathbf {\text {th}}}$ ）不稳定性进行了研究。在应力施加过程中， ${\mathrm{V}}_{\mathbf {\text {th}}}$ 呈现出轻微的正漂移；然而，在恢复阶段的前 5 秒内会出现更明显的正漂移。同时，还分析了关态应力下栅极泄漏电流（ ${\mathrm{I}}_{\mathbf {\text {g}}}$ ）...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于p-GaN HEMT器件阈值电压稳定性的研究具有重要的战略意义。GaN基功率器件因其高频、高效、高功率密度特性，正成为下一代光伏逆变器和储能变流器的核心技术方向，直接关系到我们产品的转换效率、功率密度和系统可靠性提升。 该研究揭示了p-GaN HEMT在关断应力下...
基于自适应SFBEMF观测器的IPMSM驱动器直流误差抑制位置估计方法
Adaptive SFBEMF Observer-Based Position Estimation Method With DC Error Rejection for IPMSM Drives
Dan Yang · Xuan Wu · Sheng Huang · Wu Liao 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年12月
提出基于同步频率反电动势(SFBEMF)观测器和高阶锁相环的IPMSM无位置传感器控制方法。针对逆变器非线性、磁链谐波和电流测量偏差导致的反电动势直流误差和奇次谐波(特别是5/7次)问题,设计具有自适应带通特性的SFBEMF观测器,实现零相位延迟和单位增益的基波提取。采用高阶锁相环克服二阶结构缺陷。1.5kW IPMSM平台实验验证了该方法的有效性。
解读: 该IPMSM无感控制技术对阳光电源电机驱动系统有重要参考价值。自适应观测器设计思路可应用于ST系列储能变流器的电机控制算法优化,提高系统在逆变器非线性条件下的位置估计精度。高阶锁相环技术可增强新能源汽车OBC和电机驱动系统的动态性能,减少传感器成本。直流误差抑制方法对提升阳光电源电机控制产品的可靠性...
基于沟道耗尽行为的蓝宝石衬底AlGaN/GaN MIS-HEMT多场板缺陷诊断
Defect Diagnosis of AlGaN/GaN MIS-HEMTs With Multiple Field Plates Based on the Channel Depletion Behavior
Youyang Wang · Jingwen Guan · Liyan Huang · Yu Sun 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年11月
本文研究了蓝宝石衬底上具有三重场板结构的耗尽型AlGaN/GaN金属-绝缘体-半导体高电子迁移率晶体管的沟道耗尽行为，并分析了器件中的缺陷态。通过高压栅极和漏极电容-电压（CV）测量，结合电容分布模型与TCAD仿真，揭示了AlGaN/GaN界面及GaN沟道层中二维电子气（2DEG）的逐级耗尽机制。时间相关恢复测试与CV滞后测量表征了电压应力对缺陷态的影响，频变和温变CV测量进一步揭示了AlGaN与GaN层中的深能级缺陷及温度诱导的2DEG扩散效应。研究结果为高应力与高温环境下GaN HEMT的结...
解读: 该GaN MIS-HEMT缺陷诊断技术对阳光电源功率器件应用具有重要价值。研究揭示的沟道耗尽机制与深能级缺陷特性，可直接指导ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器中GaN器件的选型与可靠性评估。多场板结构的高压特性分析为1500V光伏系统和大功率储能系统的GaN器件应用提供设计依据。时间相关恢复测试...
基于尾流模型动态校准的虚实结合风电场最大功率发电控制
Virtuality-Reality Combination Control for Wind Farm Maximum Power Generation With Wake Model Dynamic Calibration
Jinxin Xiao · Pengda Wang · Sheng Huang · Qiaoqiao Luo 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年11月
针对尾流效应的时间延迟特性导致下游风电机组未来状态信息无法直接获取的问题，本文提出一种新型虚实结合的风电场动态最大功率发电控制方案。通过无时间延迟的尾流模型计算虚拟风电场风速，提前获取对应于实际风电场当前来流风速的未来状态信息。为保证虚实风电场状态一致性并提升优化模型精度，提出尾流模型动态校准方法以提高尾流风速预测精度。在此基础上实施基于校准模型的主动尾流控制策略，最大化虚拟风电场总发电量，并依据尾流延迟时间将最优控制指令延时下发至实际风电场。仿真结果表明，该方案在不同风况下均能提升尾流模型计算...
解读: 该虚实结合控制技术对阳光电源的储能和风电产品线具有重要应用价值。首先，文中提出的动态校准方法可优化ST系列储能变流器的功率预测算法，提升储能调度精度。其次，尾流模型的延时补偿思路可应用于PowerTitan大型储能系统的风光储联合控制，实现更精准的功率平滑。此外，该技术对风电场群控策略提供新思路，可...
基于数据驱动灵敏度的风电场分散式需求功率跟踪与电压控制方法
A Decentralized Demanded Power Tracking and Voltage Control Method for Wind Farms Based on Data-Driven Sensitivities
Chang Yan · Sheng Huang · Yinpeng Qu · Xueping Li 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年1月
风电场高效功率调度依赖于精确的需求功率跟踪。本文提出一种基于数据驱动灵敏度（DDS）的分散式风电场功率跟踪与电压控制方法，仅利用本地运行变量实现模型预测控制（MPC），获得近似全局最优解。通过反向传播算法设计新的灵敏度计算方法，由全局映射模型（GMM）梯度得到DDS。电压DDS可替代传统MPC中的电压灵敏度，功率DDS建立不同风电机组出力间的线性关系，简化状态空间方程，降低二次规划维度。所设计的三种控制模式无需线路参数、降低计算复杂度或兼具两者优势。变量间距约束线性化方法将非线性约束转为线性，解...
解读: 该文提出的数据驱动灵敏度控制方法对阳光电源的储能和风电产品线具有重要参考价值。特别是其分散式控制架构可应用于ST系列储能变流器集群和PowerTitan大型储能系统的协调控制,通过本地数据实现近似全局最优的功率调度。文中的电压DDS方法可优化储能变流器的电压控制性能,功率DDS的线性化处理思路可用于...
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