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拓扑与电路 DC-DC变换器 功率模块 有限元仿真 ★ 3.0

用于高功率感应电能传输系统的混合纳米晶带芯与片状带芯

Hybrid Nanocrystalline Ribbon Core and Flake Ribbon For High-Power Inductive Power Transfer Applications

Yibo Wang · C. Q. Jiang · Chen Chen · Tianlu Ma 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年1月

本文研究了一种用于13kW高功率感应电能传输系统的混合磁芯结构。针对传统纳米晶带芯因磁通密度集中于边缘导致的过大边缘损耗及侧壁涡流损耗问题,该研究通过结合新型纳米晶带芯与片状带芯,有效优化了磁性能,为高功率电力电子设备的磁性元件设计提供了改进方案。

解读: 该研究关注磁性元件的损耗优化与高功率密度设计,对阳光电源的电力电子产品研发具有参考价值。虽然感应电能传输(IPT)目前非公司核心业务,但其核心技术——磁性材料的损耗抑制与有限元仿真分析,可直接迁移至公司光伏逆变器(如组串式逆变器中的电感设计)及电动汽车充电桩的功率模块优化中。建议研发团队关注该混合磁...

拓扑与电路 充电桩 控制与算法 ★ 3.0

动态无线电能传输系统中相邻线圈的GSSA建模与励磁优化

GSSA Modeling and Excitation Optimization for Adjacent Coils in Dynamic Wireless Power Transfer Systems

Tianlu Ma · Zhaozheng Zhu · C. Q. Jiang · Sheng Ren 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年5月

动态无线电能传输(DWPT)技术可实现移动设备(如AGV)的实时充电,显著提升作业效率。本文建立了DWPT系统的广义状态空间平均(GSSA)模型,通过等效电路推导状态方程,并对相邻线圈的励磁进行优化,以提升系统传输效率与稳定性。

解读: 该技术主要应用于移动式充电场景,与阳光电源的电动汽车充电桩业务具有一定的技术关联性。虽然目前阳光电源充电桩以有线快充为主,但DWPT技术在AGV、仓储物流机器人等工业场景的自动化充电领域具有潜在应用前景。建议研发团队关注该技术在提升充电效率和降低线圈耦合损耗方面的进展,可将其作为未来工业充电解决方案...

拓扑与电路 DC-DC变换器 功率模块 储能变流器PCS ★ 4.0

用于高功率密度DC-DC转换的混合模拟-数字

MAD)变换器

Hui Zhao · Yanfeng Shen · Wucheng Ying · Jinwei Qi 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年8月

传统开关电源在开关频率下存在瞬时功率脉动,需大体积滤波器。为提升功率密度,本文提出混合模拟-数字(MAD)DC-DC变换器概念。通过在负载与电源间插入模拟电压分量,使输出电压纹波显著降低,从而实现更高功率密度。

解读: 该技术通过优化DC-DC变换级的电压纹波特性,有望显著减小光伏逆变器及储能变流器(如PowerTitan、PowerStack系列)中直流侧滤波电容的体积,从而提升整机功率密度。对于阳光电源的组串式逆变器,该方案有助于进一步缩小产品尺寸,降低物料成本。建议研发团队评估MAD拓扑在宽输入电压范围下的效...

功率器件技术 SiC器件 功率模块 宽禁带半导体 ★ 5.0

用于碳化硅MOSFET的基板嵌入式电力电子封装

Substrate Embedded Power Electronics Packaging for Silicon Carbide mosfets

Ameer Janabi · Luke Shillaber · Wucheng Ying · Wei Mu 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年8月

本文提出了一种用于分立芯片的新型电力电子封装方案——标准单元。该方案由阶梯蚀刻活性金属钎焊(AMB)基板和柔性印刷电路板(flex-PCB)组成。该标准单元具有高导热性、完全电气绝缘和低杂散电感等优势,有效提升了SiC MOSFET器件的整体性能。

解读: 该技术对阳光电源的核心产品线具有显著的赋能作用。SiC MOSFET是提升组串式光伏逆变器功率密度和效率的关键,而封装技术直接决定了器件在高频开关下的散热能力与杂散电感表现。采用AMB基板和柔性PCB的嵌入式封装方案,可显著降低寄生参数,减少开关损耗,这对阳光电源的PowerTitan储能系统及新一...

功率器件技术 宽禁带半导体 功率模块 可靠性分析 ★ 4.0

用于宽禁带器件开关特性精确表征的高带宽差分电压探头

High-Bandwidth Differential Voltage Probe for Accurate Switching Characterization of WBG Devices

Yulei Wang · Jiakun Gong · Liang Wang · Mingrui Zou 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月

针对宽禁带(WBG)功率器件高频开关特性的精确表征需求,本文提出了一种高带宽、宽动态范围且具备电气隔离能力的差分测量方法。该方法凭借其结构简单、成本效益高及浮地测量能力,为提升WBG器件在电力电子系统中的测试精度与抗干扰性能提供了有效解决方案。

解读: 随着阳光电源在光伏逆变器(如组串式、集中式)及储能系统(如PowerTitan、PowerStack)中大规模应用SiC等宽禁带器件,提升开关过程的测试精度对于优化效率和降低EMI至关重要。该差分探头技术可直接应用于研发阶段的功率模块特性评估,帮助工程师更准确地捕捉高频开关瞬态,从而优化驱动电路设计...

拓扑与电路 双向DC-DC 储能系统 充电桩 ★ 5.0

RDCX三端口MHz变压器PCB绕组排列优化

Optimization of PCB Winding Arrangement in Three-Port MHz Transformer of RDCX

Yuhao Xu · Xinke Wu · Gao Fan · Jinxu Yang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年12月

三端口变压器因其集成潜力在电动汽车和储能领域备受关注。低剖面平面变压器有助于提升开关频率至兆赫兹(MHz)级别,从而实现高功率密度。本文针对用于调节型直流变压器(RDCX)的三端口MHz变压器,研究了PCB绕组的优化排列方式,旨在提升变换器效率与功率密度。

解读: 该研究聚焦于高频化、高功率密度的磁性元件设计,对阳光电源的储能系统(如PowerTitan、PowerStack系列)及电动汽车充电桩业务具有重要参考价值。随着储能PCS向更高功率密度和更小体积演进,MHz级开关频率及平面变压器技术是实现产品轻量化和低成本的关键。建议研发团队关注PCB绕组在高频下的...

拓扑与电路 功率模块 储能变流器PCS 光伏逆变器 ★ 4.0

用于高功率高频电力电子应用中的纳米晶粉末磁芯

Nanocrystalline Powder Cores for High-Power High-Frequency Power Electronics Applications

Chaoqiang Jiang · Xinru Li · Saikat S. Ghosh · Hui Zhao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年1月

本文探讨了基于软磁复合材料(SMC)的磁芯在高频电感设计中的应用。通过调节粉末粒径、绝缘材料及磷酸添加量和压制压力,可实现理想的磁导率,从而降低气隙损耗并简化电感设计。文中重点分析了Fe-Cu-Nb-Si-B纳米晶合金在电力电子中的应用潜力。

解读: 该技术对阳光电源的高频化功率变换器设计具有重要参考价值。随着组串式逆变器和PowerTitan系列储能PCS向更高功率密度演进,磁性元件的体积和损耗成为瓶颈。纳米晶粉末磁芯优异的高频特性有助于减小电感体积,提升整机效率。建议研发团队在下一代高频化PCS及户用逆变器磁性元件选型中,评估该材料在降低高频...

拓扑与电路 DAB 双向DC-DC 储能变流器PCS ★ 5.0

双有源桥变换器的时域周期稳态分析模型

A Periodic-Steady-State Analysis Model in Time Domain for Dual Active Bridge Converter

Di Mou · Quanming Luo · Yuqi Wei · Jia Li 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年4月

本文提出了一种针对双有源桥(DAB)变换器的多时间尺度建模方法。通过结合理想稳态过程与有限开关瞬态过程,提高了分析的准确性。文章推导了五自由度调制DAB变换器在所有运行模式下的状态方程,为优化变换器性能提供了理论支撑。

解读: DAB变换器是阳光电源储能系统(如PowerTitan、PowerStack系列)及直流耦合光储一体化方案中的核心DC-DC拓扑。该文献提出的高精度时域建模方法,能够更准确地捕捉开关瞬态过程,有助于优化PCS的软开关控制策略,提升变换效率并降低损耗。建议研发团队将其应用于PCS的损耗分析与控制算法改...

功率器件技术 宽禁带半导体 SiC器件 GaN器件 ★ 4.0

阻抗匹配分流器:面向宽禁带器件的超高带宽与极低寄生参数电流传感器

Impedance-Matching Shunt: Current Sensor With Ultrahigh Bandwidth and Extremely Low Parasitics for Wide-Bandgap Device

Yulei Wang · Zheng Zeng · Teng Long · Peng Sun 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年10月

针对宽禁带(WBG)器件高电流变化率的测试需求,现有集总参数模型已无法满足超高带宽电流分流器的设计要求。本文提出了一种阻抗匹配分流器设计方法,解决了带宽限制不清、侵入效应复杂及缺乏设计指导等问题,为WBG器件的精确电流测量提供了理论与实践支撑。

解读: 随着阳光电源在组串式光伏逆变器及PowerTitan储能系统中大规模应用SiC MOSFET等宽禁带器件,开关频率的提升对电流采样精度和带宽提出了更高要求。该研究提出的超高带宽电流分流器设计方法,可直接优化公司研发实验室的功率器件动态特性测试平台,提升对SiC/GaN器件开关过程的观测能力。在产品应...

拓扑与电路 LLC谐振 可靠性分析 多物理场耦合 ★ 4.0

II类多层陶瓷电容器的损耗表征与建模:一种材料-微观结构-器件协同方法

Loss Characterization and Modeling of Class II Multilayer Ceramic Capacitors: A Synergistic Material-Microstructure-Device Approach

Yunlei Jiang · Borong Hu · Yanfeng Shen · Xufu Ren 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年11月

本文针对高频谐振变换器中广泛使用的II类多层陶瓷电容器(MLCC),探讨了其在复杂电气工况(大信号、高频、直流偏置)下的损耗表征与建模问题。通过材料、微观结构与器件层面的协同分析,旨在解决现有模型在复杂工况下功率损耗预测不准确的难题,为高功率密度变换器设计提供理论支撑。

解读: MLCC是阳光电源组串式逆变器、户用储能系统及PowerTitan系列储能变流器中高频DC-DC变换环节的关键无源元件。随着产品向高功率密度和高频化演进,MLCC在复杂工况下的热失效和损耗问题直接影响系统可靠性。本文提出的多物理场协同建模方法,有助于研发团队在设计阶段更精准地评估电容损耗,优化散热布...

拓扑与电路 DC-DC变换器 功率模块 ★ 2.0

基于非线性耦合电感的跨电感电压调节器轻载效率提升技术

Nonlinear Coupled Inductor-Based Light-Load Efficiency Boost Technique for Trans-Inductor Voltage Regulators

Zehui Li · Jiawei Liang · Minfan Fu · Teng Long 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年10月

跨电感电压调节器(TLVR)因其良好的可扩展性和多相磁耦合能力,成为数据中心高电流负载点(PoL)转换器的理想选择。针对数据中心服务器长期处于轻载运行的现状,本文提出了一种基于非线性耦合电感的轻载效率提升技术,旨在优化TLVR在轻载工况下的转换效率。

解读: 该技术主要针对数据中心高电流PoL电源模块,虽与阳光电源当前核心的光伏逆变器及储能变流器(PCS)产品线存在差异,但其核心的磁集成技术与轻载效率优化策略具有参考价值。在阳光电源的iSolarCloud智能运维平台及部分高功率密度电源模块研发中,可借鉴该非线性耦合电感设计思路,以提升系统在低功率输出阶...

功率器件技术 SiC器件 宽禁带半导体 可靠性分析 ★ 5.0

低温应用下SiC平面/沟槽MOSFET雪崩工作边界的综合评估

Comprehensive Assessment of Avalanche Operating Boundary of SiC Planar/Trench MOSFET in Cryogenic Applications

Jinwei Qi · Xu Yang · Xin Li · Wenjie Chen 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年6月

本文系统评估了SiC平面及沟槽型MOSFET在90K至340K温度范围内的雪崩耐受能力。研究揭示了极端温度条件下功率器件的雪崩机制及其温度依赖性,对于提升电力转换系统在严苛环境下的安全运行及可靠性设计具有重要指导意义。

解读: 随着阳光电源在光伏逆变器和储能系统(如PowerTitan系列)中大规模应用SiC器件以提升功率密度和效率,器件在极端环境下的可靠性至关重要。该研究揭示的雪崩边界特性,可直接指导研发团队在进行高压大功率模块设计时,优化驱动电路保护策略及热管理方案。特别是在高寒地区运行的户外光伏及储能设备,该研究提供...

功率器件技术 功率模块 热仿真 可靠性分析 ★ 5.0

基于直接金属化技术的无DBC功率模块近结水冷研究:分析与实验对比

Direct Metallization-Based DBC-Free Power Modules for Near-Junction Water Cooling: Analysis and Experimental Comparison

Liang Wang · Jiakun Gong · Teng Long · Frede Blaabjerg 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年6月

降低热阻对功率模块至关重要。传统模块中异质绝缘层导致了较高的热阻。本文提出了一种基于直接金属化技术的无DBC(直接覆铜板)功率模块概念,实现了近结水冷。实验表明,该技术可降低55%的热阻,显著提升了功率密度与散热性能。

解读: 该技术对阳光电源的核心产品线(如组串式/集中式光伏逆变器、PowerTitan/PowerStack储能系统)具有重大意义。通过消除DBC基板实现近结水冷,可大幅提升功率模块的电流密度,从而缩小逆变器和PCS的体积,降低散热系统成本。建议研发团队关注该工艺在碳化硅(SiC)模块封装中的应用,以进一步...

拓扑与电路 DC-DC变换器 功率模块 宽禁带半导体 ★ 5.0

迈向真正的零电压开关

ZVS)边界

Wucheng Ying · Hui Zhao · Ameer Janabi · Jinwei Qi 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年1月

本文针对高效率、高功率密度变换器中导通损耗占主导的问题,探讨了零电压开关(ZVS)技术。指出不准确的ZVS边界判定会导致设计偏差,造成开关损耗增加或导通/关断损耗过大,从而影响变换器的整体性能。

解读: 该研究对提升阳光电源光伏逆变器及储能PCS的功率密度至关重要。在组串式逆变器和PowerTitan系列储能系统中,精确的ZVS边界控制能有效降低开关损耗,提升整机效率。特别是在应用SiC/GaN等宽禁带半导体时,该理论有助于优化软开关控制策略,减少散热设计冗余,从而实现更紧凑的系统集成。建议研发团队...

拓扑与电路 SiC器件 功率模块 单相逆变器 ★ 5.0

用于并联SiC MOSFET单相DC-AC转换的混合模式自适应零电压开关

Hybrid-Mode Adaptive Zero-Voltage Switching for Single-Phase DC–AC Conversion With Paralleled SiC MOSFETs

Yunlei Jiang · Yanfeng Shen · Luke Shillaber · Borong Hu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年12月

针对传统软开关调制(如CRM和TCM)在高功率DC-AC转换中导通损耗大及开关频率可变的问题,本文提出了一种混合四边形调制策略。该方法在实现软开关的同时,有效降低了均方根电流,提升了高功率密度单相逆变器的转换效率,为宽禁带半导体应用提供了优化方案。

解读: 该技术对阳光电源的组串式光伏逆变器和户用储能系统具有重要参考价值。随着SiC器件在阳光电源高功率密度产品中的广泛应用,该混合调制策略能有效解决并联SiC MOSFET带来的开关损耗与导通损耗平衡问题,有助于进一步提升逆变器效率并减小散热器体积。建议研发团队在下一代高频化户用逆变器及小型化储能变流器(...

功率器件技术 SiC器件 功率模块 热仿真 ★ 5.0

中压碳化硅功率模块的强制氟化液冷技术:同时解决电气与热挑战

Forced Fluorinated Liquid Cooling for Medium Voltage SiC Power Modules: Concurrently Addressing Electrical and Thermal Challenges

Liang Wang · Huayang Zheng · Yulei Wang · Jiakun Gong 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月

针对中压碳化硅(SiC)功率模块,本文提出了一种强制氟化液冷方案。该技术利用氟化液(3M FC-40)直接冷却,在降低热阻的同时,通过优化绝缘设计解决了传统封装中散热与绝缘性能的矛盾,为高功率密度电力电子变换器提供了新的热管理思路。

解读: 该技术对阳光电源的下一代高压、高功率密度产品具有重要参考价值。随着PowerTitan等大型储能系统及集中式光伏逆变器向更高电压等级(如1500V/2000V)演进,功率模块的散热与绝缘瓶颈日益突出。强制氟化液冷技术可显著提升SiC模块的功率密度,减小系统体积。建议研发团队关注该技术在大型储能PCS...

功率器件技术 SiC器件 功率模块 可靠性分析 ★ 5.0

用于碳化硅功率电子封装的液态金属流体连接与浮动芯片结构以实现超低热机械应力

Liquid Metal Fluidic Connection and Floating Die Structure for Ultralow Thermomechanical Stress of SiC Power Electronics Packaging

Wei Mu · Ameer Janabi · Borong Hu · Luke Shillaber 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年7月

封装结构中各材料的热膨胀系数(CTE)差异巨大,导致功率电子器件在运行中产生显著的热机械应力。对于无键合线SiC模块,由于结构刚性及SiC晶体的高杨氏模量,应力问题更为突出。本文提出了一种基于柔性印刷电路板(FPCB)/芯片/活性金属钎焊(AMB)基板的创新封装结构,通过液态金属连接和浮动芯片设计,有效降低了SiC功率模块的热机械应力。

解读: 该技术对阳光电源的高功率密度SiC逆变器及储能PCS产品具有重要参考价值。随着PowerTitan等储能系统和组串式逆变器向更高功率密度演进,SiC器件的封装可靠性成为瓶颈。该研究提出的液态金属连接与浮动芯片结构,能有效缓解SiC芯片与基板间的热应力疲劳,显著提升功率模块在极端工况下的寿命。建议研发...

控制与算法 三电平 并网逆变器 模型预测控制MPC ★ 5.0

基于无源性的T型并网变换器部分序列模型预测控制与动态阻尼注入

Passivity-Based Partial Sequential Model Predictive Control of T-Type Grid-Connected Converters With Dynamic Damping Injection

Bo Long · DaWei Shen · TianXu Cao · Jose Rodriguez 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年7月

针对LCL滤波的三电平T型变换器,传统有限控制集模型预测控制(FCS-MPC)高度依赖模型精度。本文提出一种基于无源性的部分序列模型预测控制策略,并引入动态阻尼注入技术,旨在提升系统在参数扰动下的鲁棒性及并网电能质量,有效解决了传统MPC在复杂工况下的性能局限。

解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及集中式逆变器产品线具有重要参考价值。T型三电平拓扑是公司中大功率光伏逆变器的核心技术路径,而LCL滤波器带来的谐振抑制问题一直是研发难点。本文提出的动态阻尼注入与无源性控制策略,能够显著提升逆变器在弱电网环境下的稳定性,减少对硬件传感器的依赖,有助于优化iSolarC...

控制与算法 三电平 PFC整流 模型预测控制MPC ★ 4.0

基于无模型预测控制的并联T型三电平整流器功率分配与零序环流抑制

Power Sharing and ZSCC Elimination for Parallel T-Type Three-Level Rectifiers Based on Model-Free Predictive Control

Bo Long · Jiahao Zhang · Xingyu Li · Jose Rodriguez 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月

针对模型预测控制(MPC)依赖精确电路参数的问题,本文提出了一种无模型预测控制方法。该方法应用于并联T型三电平整流器,旨在解决多机并联时的功率分配不均及零序环流(ZSCC)抑制问题,在无需精确模型的情况下实现了多目标优化与快速响应。

解读: 该技术对阳光电源的集中式光伏逆变器及大功率储能变流器(如PowerTitan系列)具有重要参考价值。在多机并联运行场景下,零序环流抑制是提升系统可靠性的关键。无模型预测控制(Model-Free MPC)能够降低对系统参数整定的依赖,增强逆变器在复杂电网环境下的鲁棒性。建议研发团队关注该算法在降低多...

拓扑与电路 功率模块 组串式逆变器 储能变流器PCS ★ 4.0

用于高能量密度和低近场辐射的均分PCB电感

ESPI)设计

Ziyang Wang · Wucheng Ying · Yinong Zeng · Shuo Wang 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年5月

PCB电感在电力电子系统集成中需求日益增长,但随着走线宽度增加,其在交直流条件下常面临趋肤效应严重及电感量显著下降的问题。本文分析了电感量下降的机理,并提出了一种创新的PCB电感结构(ESPI),旨在优化高频性能、提升能量密度并降低近场电磁辐射。

解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器、PowerStack储能系统及充电桩产品具有重要参考价值。随着电力电子产品向高功率密度和小型化方向发展,磁性元件的集成度成为瓶颈。ESPI结构能有效缓解高频下的趋肤效应,提升PCB电感效率,有助于减小逆变器和PCS内部磁性元件的体积,降低EMI辐射,从而优化整机散热与...

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