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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...
用于射频电容耦合等离子体电源的13.56-MHz零电压开关逆变器
A 13.56-MHz ZVS Inverter for Radio-Frequency Capacitively Coupled Plasma Power Supply
Si Chen · Xinbo Ruan · Ying Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年8月
本文提出了一种用于射频电容耦合等离子体(CCP)电源的13.56-MHz零电压开关(ZVS)逆变器。针对传统射频功率放大器(RFPA)需配备庞大匹配网络导致功率密度低及系统复杂的问题,该研究通过优化逆变拓扑,实现了高频下的高效功率转换,有效提升了系统的集成度与紧凑性。
解读: 该技术属于高频射频电源领域,虽然与阳光电源目前核心的光伏逆变器和储能PCS业务存在差异,但其核心技术点——高频ZVS软开关技术及功率密度提升方案,对阳光电源的功率电子技术储备具有参考价值。特别是针对未来高频化、小型化的电力电子产品研发,该文提出的高频拓扑优化思路可为下一代高功率密度模块的设计提供借鉴...
多电平变换器45°坐标系α′β′下的空间矢量调制
Space Vector Modulation in the 45° Coordinates α′β′ for Multilevel Converters
Cui Wang · Qing-Chang Zhong · Nengfei Zhu · Si-Zhe Chen 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年6月
空间矢量调制(SVM)在两电平和三电平变换器中应用广泛,但随着电平数增加,扇区划分、开关状态及序列复杂度呈指数级增长,限制了其在工业高压大功率多电平变换器中的应用。本文提出了一种在45°坐标系下的SVM策略,旨在简化多电平变换器的算法实现难度。
解读: 该研究针对多电平变换器控制算法的简化,对阳光电源的高压大功率产品线(如集中式光伏逆变器、大型储能系统PowerTitan系列)具有重要参考价值。随着光伏与储能系统向更高电压等级和多电平拓扑演进,降低SVM算法的计算复杂度不仅能提升控制响应速度,还能降低对主控芯片(DSP/FPGA)的算力要求,从而优...
20kW零电压开关SiC-MOSFET并网逆变器
300kHz开关频率
Ning He · Min Chen · Junxiong Wu · Nan Zhu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年6月
尽管SiC-MOSFET在开关性能上优于传统Si-IGBT,但硬开关下的开关损耗随频率升高而急剧增加,限制了逆变器效率与功率密度的进一步提升。本文提出一种零电压开关(ZVS)空间矢量调制(SVM)技术,旨在解决高频化带来的损耗问题。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及户用储能PCS产品线具有重要参考价值。通过采用ZVS技术结合SiC器件,可显著提升开关频率至300kHz,从而大幅减小磁性元件体积,实现更高功率密度。建议研发团队评估该调制策略在PowerStack等储能变流器中的应用潜力,以优化散热设计并降低整机体积,进一步提升阳光...
低温环境下电力电子元件综述
Review of Power Electronics Components at Cryogenic Temperatures
Handong Gui · Ruirui Chen · Jiahao Niu · Zheyu Zhang 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年5月
本文综述了低温环境对电力电子系统各部件的影响,包括硅基及宽禁带半导体开关器件、集成电路及无源元件等。研究旨在为超导系统等低温应用场景下的电力电子系统设计提供理论支撑,探讨了极端温度对器件性能与可靠性的影响。
解读: 该研究探讨的低温电力电子技术目前主要应用于超导等前沿领域,与阳光电源现有的光伏逆变器、储能系统(如PowerTitan)及充电桩等常规环境产品线关联度较低。然而,随着未来极端环境(如高海拔、极寒地区)光储项目需求的增加,文中关于宽禁带半导体(SiC/GaN)在极端温度下的性能演变分析,可为公司研发团...
具有降低元件电流的多单元高增益变换器的独特模块化结构
Unique Modular Structure of Multicell High-Boost Converters With Reduced Component Currents
Guidong Zhang · Zhiyang Wang · Herbert Ho-Ching Iu · Si-Zhe Chen 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年9月
本文针对传统开关电感技术在实现超高升压比时导致的元件电流过大、成本高、效率及稳定性低的问题,提出了一种改进的多单元高增益变换器结构。该结构通过独特的模块化设计有效降低了元件电流应力,提升了变换器的整体效率与可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的组串式光伏逆变器及储能PCS产品线具有重要参考价值。在光伏应用中,高增益DC-DC变换器是实现高压直流母线、提升系统效率的关键。该模块化结构通过降低元件电流应力,有助于减小电感和功率器件的体积与损耗,从而提升逆变器功率密度。建议研发团队评估该拓扑在PowerTitan等储能系统直流...
基于耦合电感的升压变换器拓扑研究
Research on Topology of the High Step-Up Boost Converter With Coupled Inductor
Si Chen · Luowei Zhou · Quanming Luo · Wei Gao 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年11月
本文综述了光伏及燃料电池系统中高增益耦合电感升压变换器的拓扑结构与推导方法,旨在梳理各类变换器之间的内在联系与演化路径,为高性能电力电子变换器的设计提供理论指导。
解读: 该研究聚焦于高增益DC-DC变换器拓扑,对阳光电源的核心业务具有重要参考价值。在组串式逆变器(如SG系列)中,提高DC-DC级的升压比能有效提升光伏组件的适配范围,降低对组件串联数量的限制,从而提升系统整体效率。此外,该技术路线可优化PowerStack等储能系统中的PCS拓扑设计,通过耦合电感技术...
双面冷却条件下压接式IGBT结壳热阻测量与分析
Junction-to-Case Thermal Resistance Measurement and Analysis of Press-Pack IGBTs Under Double-Side Cooling Condition
Jie Chen · Erping Deng · Yiming Zhang · Yongzhang Huang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年7月
针对双面冷却压接式IGBT(PP IGBT)结壳热阻(Rthjc)测量难题,本文提出了一种仅通过温度测量即可确定双侧散热比例的间接测量方法,实现了对双侧热路径热阻的同步精确提取。
解读: 压接式IGBT(PP IGBT)因其高功率密度和高可靠性,常用于阳光电源的大功率集中式光伏逆变器及大型储能系统(如PowerTitan系列)的核心功率模块。该研究提出的双面冷却热阻测量方法,能够有效提升功率模块的热设计精度,优化散热系统布局。建议研发团队将其应用于大功率变流器的热管理设计中,通过更精...
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...
一种具有高电压增益的阻抗网络升压变换器
An Impedance Network Boost Converter With a High-Voltage Gain
Guidong Zhang · Herbert Ho-Ching Iu · Bo Zhang · Zhong Li 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年9月
本文提出了一种新型阻抗网络直流-直流升压变换器。与传统升压变换器相比,该拓扑在较低占空比(小于33%)下即可实现更高的电压增益,且减少了二极管使用数量,有效避免了电感饱和引起的系统不稳定问题,解决了传统变换器在高增益下需大占空比工作的局限。
解读: 该拓扑在光伏逆变器(尤其是组串式逆变器)和储能系统(PCS)的DC-DC升压环节具有应用潜力。阳光电源的组串式逆变器和PowerStack/PowerTitan储能系统常需处理宽电压范围输入,该拓扑通过低占空比实现高增益,有助于降低开关管的电压应力,提升整体转换效率并减小磁性元器件体积。建议研发团队...
一种用于高升压变换器的通用附加电压泵升方案
A Generalized Additional Voltage Pumping Solution for High-Step-Up Converters
Guidong Zhang · Zhiyang Wang · Samson Shenglong Yu · Si-Zhe Chen 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年7月
本文提出了一种针对高升压变换器的通用附加电压泵升方案(GAVPS)。该方案通过在传统高升压拓扑中仅增加一个二极管和一个电容,即可实现额外的电压泵升效果。该方法具有通用性,可广泛应用于多种高升压变换器架构,有效提升转换效率与升压比。
解读: 该研究提出的通用电压泵升方案对于阳光电源的组串式光伏逆变器(如SG系列)及户用光伏逆变器具有重要的参考价值。在光伏应用中,随着组件电压的提升,高升压DC-DC级的设计直接影响整机效率和功率密度。该方案通过极简的器件增加实现高增益,有助于优化逆变器前级电路的体积与成本,提升产品在复杂光照条件下的转换效...
基于高频谐波调制的高速通信电力变换器
Real-Time and High-Speed Talkative Power Converter Based on High-Frequency Harmonic Modulation
Yueyin Wang · Wu Chen · Zhan Shen · Song Hu 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年1月
高效隔离型DC-DC变换器需在隔离侧间建立信息链路以优化性能。Talkative Power Converter (TPC) 技术提供了一种经济高效的通信方案,但现有技术易受功率噪声干扰,且传输延迟较高。本文提出一种基于高频谐波调制的新型TPC方法,实现了实时高速通信,显著提升了功率变换器的控制性能与响应速度。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统(如PowerTitan、PowerStack)及组串式光伏逆变器中的隔离型DC-DC电路具有重要参考价值。在储能PCS中,隔离侧的高速通信对于实现更精准的功率分配、电池组均衡及故障快速响应至关重要。通过采用高频谐波调制技术,可省去额外的通信隔离器件,从而降低硬件成本并提升...
桥臂配置下高压增强型GaN晶体管误导通评估的分析模型
An Analytical Model for False Turn-On Evaluation of High-Voltage Enhancement-Mode GaN Transistor in Bridge-Leg Configuration
Ruiliang Xie · Hanxing Wang · Gaofei Tang · Xu Yang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年8月
与硅基器件相比,增强型氮化镓(E-mode GaN)晶体管具有优异的品质因数,在提升功率变换器开关频率、效率及功率密度方面潜力巨大。本文针对桥臂电路中控制管与同步管的配置,提出了一种评估高压GaN晶体管误导通现象的分析模型,旨在解决高频应用中的可靠性挑战。
解读: 随着阳光电源在户用光伏逆变器及小型化储能产品(如PowerStack)中对高功率密度和高效率的追求,GaN器件的应用已成为技术演进的重要方向。该模型对于优化桥臂驱动电路设计、抑制高频开关下的误导通风险具有直接指导意义。建议研发团队在下一代高频紧凑型逆变器及微型逆变器开发中,利用该模型评估GaN器件的...
半桥电路中GaN器件抑制误触发振荡的RC缓冲电路分析与设计
Analysis and Design of an RC Snubber Circuit to Suppress False Triggering Oscillation for GaN Devices in Half-Bridge Circuits
Jian Chen · Quanming Luo · Jian Huang · Qingqing He 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年3月
氮化镓(GaN)器件凭借低导通电阻和寄生参数优势被广泛应用,但易引发误触发振荡,导致过冲及电磁干扰。本文针对半桥电路中的GaN器件,分析了误触发振荡机理,并提出了一种RC缓冲电路设计方案,旨在提升系统运行的稳定性与可靠性。
解读: 随着阳光电源在户用光伏逆变器及小型化储能产品中对功率密度要求的不断提升,GaN等宽禁带半导体器件的应用成为技术演进的关键。该文献提出的RC缓冲电路设计方法,能有效解决GaN器件在高频开关过程中的寄生振荡问题,直接提升逆变器和DC-DC变换器的电磁兼容性(EMC)与开关可靠性。建议研发团队在下一代高频...
直流配电网中输入串联输出并联隔离型双向DC/DC变换器的输入电压均压控制策略
An Input-Voltage-Sharing Control Strategy of Input-Series-Output-Parallel Isolated Bidirectional DC/DC Converter for DC Distribution Network
Yu Wang · Yuanpeng Guan · Olav Fosso · Marta Molinas 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年1月
输入串联输出并联(ISOP)隔离型双向DC/DC变换器是连接直流配电网高低压母线的首选方案。由于分布式能源和负载的大规模接入,系统模块间的输入电压均压(IVS)对于保障ISOP系统的稳定运行至关重要。
解读: 该研究针对ISOP拓扑的均压控制,直接契合阳光电源PowerTitan和PowerStack等大功率储能变流器(PCS)的技术演进方向。随着储能系统向更高直流电压等级发展,多模块级联拓扑的应用日益广泛,该控制策略能有效提升系统在复杂电网环境下的稳定性与可靠性。建议研发团队关注该均压策略在模块化储能系...
一种用于直流配电网的具有双向故障处理和高效能量转换的多模块隔离式DC/DC变换器
A Multiple Modular Isolated DC/DC Converter With Bidirectional Fault Handling and Efficient Energy Conversion for DC Distribution Network
Yu Wang · Si-Zhe Chen · Yizhen Wang · Lin Zhu 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年11月
本文提出了一种基于混合双有源桥(HDAB)的多模块隔离式双向DC/DC变换器方案,旨在解决中高压直流配电网中的电压转换、电气隔离及双向功率传输问题。该方案通过模块化设计提升了系统的可靠性与故障处理能力,并优化了能量转换效率。
解读: 该技术方案与阳光电源的储能系统(如PowerTitan、PowerStack)及中高压直流侧并网技术高度契合。HDAB拓扑及其模块化设计能够显著提升储能变流器(PCS)在直流耦合系统中的功率密度与转换效率。对于阳光电源而言,该研究提出的故障处理机制可增强PCS在复杂电网环境下的保护能力,建议研发团队...
650V p-GaN HEMT单脉冲非钳位电感开关
UIS)失效机理与分析
Siyang Liu · Sheng Li · Chi Zhang · Ningbo Li 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年11月
本文首次揭示了肖特基栅极p-GaN HEMT在单脉冲非钳位电感开关(UIS)下的耐受物理机制与失效机理。与Si/SiC器件不同,p-GaN HEMT通过将负载电感的能量存储在输出电容中来承受浪涌电流,而非通过雪崩击穿。
解读: GaN器件凭借高开关频率和高效率,是阳光电源未来提升户用光伏逆变器及小型化充电桩功率密度的关键技术方向。本文深入分析了p-GaN HEMT在极端工况下的UIS失效机理,对于优化逆变器功率模块的驱动电路设计、过压保护策略及可靠性评估具有重要指导意义。建议研发团队在后续高频化产品设计中,重点关注GaN器...
面向硬开关应用的GaN/Si混合开关设计与优化:考虑动态导通电阻与功率损耗
Design and Optimization of GaN/Si Hybrid Switch for Hard-Switching Application Considering Dynamic On-Resistance and Power Loss
Chen Song · Hui Li · Shan Yin · Yingzhe Wu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
针对GaN器件单管尺寸受限及并联应用挑战,本文研究了GaN/Si混合开关技术。通过分析动态导通电阻及功率损耗,优化了硬开关应用下的驱动与拓扑设计,为高功率密度变换器提供了一种兼顾成本与性能的解决方案。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及户用储能系统具有重要参考价值。随着功率密度要求的提升,GaN/Si混合开关方案有望在小功率段替代纯Si或纯GaN方案,在降低成本的同时提升效率。建议研发团队关注该混合开关在微型逆变器及高频DC-DC变换器中的应用潜力,通过优化驱动电路解决并联均流与动态导通电阻问题,从...
一种带有被动触发钳位电路的SiC MOSFET新型电平转换驱动器
A Novel Level Shifter Driver for SiC MOSFET With Passive Triggered Clamping Circuit
Xiang Zheng · Lijun Hang · Sai Tang · Yandong Chen 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月
与传统的硅(Si)器件相比,碳化硅(SiC)器件能够以更快的开关速度运行。因此,在汽车行业中,碳化硅作为硅器件的替代品更受欢迎。然而,开关速度的提高不可避免地会导致更高的 $dv/dt$,从而引发更严重的串扰问题。本文提出了一种具有可调负电压和米勒钳位电路的新型栅极驱动器。首先,采用由低成本无源元件组成的电平转换电路来产生可调负电压。其次,提出了一种包含两个 n 沟道 MOSFET 的无源触发米勒钳位电路,为串扰电流 $i_{gd}$ 提供低阻抗路径。这部分电路具有成本低、实现和设计复杂度低的优...
解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项针对SiC MOSFET的新型电平位移驱动技术具有重要的战略价值。当前,我们在光伏逆变器和储能系统中正加速推进碳化硅器件的应用,以提升系统功率密度和转换效率。然而,SiC器件高速开关特性带来的dv/dt问题和串扰现象,一直是制约其性能充分发挥的关键瓶颈。 该技术的核心...
基于有限状态机的三电平三相逆变器非过量ΔV及低复杂度模型预测控制
Nonexcessive-ΔV and Low Complexity Model Predictive Control Based on Finite-State Machine for Three-Level Three-Phase Inverters
Hanbin Zhou · Jian Yang · Liansheng Huang · Dongran Song 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年7月
针对三电平三相逆变器,提出了一种基于有限状态机(FSM)的模型预测控制(MPC)方法。该方法利用FSM状态转移图作为操作准则,有效避免了过度的电压跳变(ΔV)。通过参考电压矢量和前一时刻的最优矢量,将候选电压矢量限制在五个以内,显著降低了计算复杂度。
解读: 该技术对阳光电源的组串式及集中式光伏逆变器产品线具有极高应用价值。三电平拓扑是阳光电源大功率逆变器的主流架构,该研究提出的FSM-MPC方法通过优化电压矢量选择,在保证输出电能质量的同时,显著降低了控制算法的计算负担,有助于提升逆变器在复杂电网环境下的动态响应速度。建议研发团队将其应用于新一代高功率...
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