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面向柔性设备的高频薄型变换器分析与设计
Analysis and Design of a High-Frequency Low-Profile Converter for Bendable Equipment
Yueshi Guan · Chang Liu · Yijie Wang · Wei Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年11月
本文提出了一种基于空心电感的10MHz薄型变换器，适用于柔性设备。文中分析了柔性平面圆形螺旋线圈在不同弯曲状态下的数学模型及电感计算方法，并详细阐述了T型匹配网络的最优设计，以确保变换器实现软开关特性及高效率。
解读: 该研究聚焦于极高频（10MHz）及柔性电路拓扑，虽然目前阳光电源的主流产品（如组串式逆变器、PowerTitan储能系统）主要基于功率密度优化而非柔性化设计，但其涉及的空心电感建模及高频软开关技术，对公司未来探索轻量化、高功率密度功率模块及便携式储能产品的研发具有前瞻性参考价值。建议关注其在小型化功...
航空用三次谐波电流注入有源滤波电路的分析与设计
Analysis and Design of Third-Harmonic Current Injection Active Filter Circuit for the Aircraft
Qingyun Chang · Bo Zhou · Chengjia Lu · Jiadan Wei · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年5月
三次谐波电流注入（3rd-HCI）有源滤波电路可用于消除三相不可控整流器产生的低频谐波。然而，该电路在115 Vrms/400 Hz航空电源系统中运行时存在电感伏秒不平衡问题，导致电流异常，本文对此进行了分析与改进设计。
解读: 该文献探讨的谐波注入技术与功率因数校正（PFC）密切相关。虽然其应用场景为航空电源，但其核心的谐波抑制与电感伏秒平衡分析方法，对阳光电源的组串式逆变器及储能变流器（PCS）的输入侧谐波治理具有参考价值。在提升电网适应性及降低THD（总谐波失真）方面，该电路拓扑的优化逻辑可辅助研发团队优化逆变器在弱电...
用于线路瞬态改善的具有快速占空比计算控制的CCM非反相Buck-Boost变换器
CCM Noninverting Buck–Boost Converter With Fast Duty-Cycle Calculation Control for Line Transient Improvement
Pang-Jung Liu · Che-Wei Chang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年6月
本文提出了一种具有快速占空比计算（FDCC）控制和占空比锁定策略的CCM非反相Buck-Boost（NBB）变换器。通过利用调制信号的辅助和可调斜率，FDCC控制不仅能快速确定精确的占空比，还能在输入电压变化时保持补偿器输出恒定，从而显著改善线路瞬态响应。
解读: 该技术提出的快速占空比计算（FDCC）控制策略在提升DC-DC变换器的动态响应速度方面具有显著优势。对于阳光电源的组串式光伏逆变器（尤其是多路MPPT升压电路）以及储能系统中的DC-DC环节，该算法能有效抑制输入电压波动带来的输出扰动，提升系统在复杂电网环境下的稳定性。建议研发团队评估该控制策略在P...
基于带学习策略动态粒子群算法的VSI驱动永磁同步电机参数辨识
Parameter Estimation for VSI-Fed PMSM Based on a Dynamic PSO With Learning Strategies
Zhao-Hua Liu · Hua-Liang Wei · Qing-Chang Zhong · Kan Liu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年4月
本文提出了一种基于动态粒子群优化（DPSO-LS）的永磁同步电机（PMSM）关键参数辨识方法。该方法在参数模型中充分考虑了电压源逆变器（VSI）的非线性特性，实现了电机参数与逆变器非线性参数的同步辨识，有效提升了控制系统的精度。
解读: 该研究提出的参数辨识算法对阳光电源的电机驱动类产品（如风电变流器、储能系统中的辅助电机控制）具有参考价值。通过精确辨识逆变器非线性特性，可进一步优化变流器的控制精度，降低谐波畸变。建议研发团队关注该算法在复杂工况下的鲁棒性，将其作为iSolarCloud智能运维平台中设备健康诊断与性能评估的潜在技术...
一种具有损耗平衡与降低功能的多电平T型逆变器增强调制方案
An Enhanced Modulation Scheme for Multi-Level T-Type Inverter With Loss Balance and Reduction
Xingchen Zhao · Che-Wei Chang · Ripun Phukan · Rolando Burgos 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年11月
多电平T型逆变器存在开关管间功率损耗分布不均的问题，受调制指数和功率因数影响显著，导致功率器件与散热系统过度设计。本文提出一种增强型调制方案，旨在平衡损耗分布并降低总损耗，从而优化系统成本与可靠性。
解读: 该研究直接针对阳光电源组串式及集中式光伏逆变器中广泛使用的T型三电平拓扑。通过优化调制策略实现损耗平衡，能够有效解决不同开关管热应力不均的问题，从而降低散热器设计冗余，提升功率密度。在阳光电源的高效组串式逆变器产品线中，应用该技术可显著提升整机效率，延长功率器件寿命，并降低系统整体BOM成本。建议研...
一种基于耦合电感的软开关交错式Buck-Boost LED驱动器
A Soft-Switching Interleaved Buck–Boost LED Driver With Coupled Inductor
Yao-Ching Hsieh · Hung-Liang Cheng · En-Chih Chang · Wei-Di Huang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年1月
本文提出并分析了一种新型直流-直流LED驱动器，采用交错式变换器拓扑。该电路主要由两个并联的Buck-Boost变换器组成，利用一个包含磁芯和两个绕组的耦合电感替代原有的储能电感。该方案在不增加额外元件的前提下，实现了软开关特性，有效提升了变换效率。
解读: 该文献提出的交错式Buck-Boost拓扑及耦合电感技术，主要针对高效率DC-DC变换场景。虽然阳光电源的核心业务聚焦于光伏逆变器和储能系统，但该拓扑中的交错并联与软开关技术对于优化户用光伏逆变器中的DC-DC升压级，或储能系统（如PowerStack）中双向DC-DC变换器的效率提升具有参考价值。...
基于永磁同步电机驱动的原动机模拟器开发
Development of a Prime Mover Emulator Using a Permanent-Magnet Synchronous Motor Drive
Po-Yen Chen · Kai-Wei Hu · Yi-Guang Lin · Chang-Ming Liaw · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年7月
本文提出了一种用于构建原动机模拟器的表贴式永磁同步电机（SPMSM）驱动系统。该系统通过单相升压型开关模式整流器（SMR）从电网获取功率，具备良好的电网侧电能质量和稳定的直流母线电压。SPMSM驱动控制方案可配置用于驱动被测发电机，实现对原动机特性的精准模拟。
解读: 该研究涉及的电机驱动与整流技术，主要应用于测试平台及电力电子装置的性能验证。对于阳光电源而言，该技术可优化研发中心的测试设备，特别是在风电变流器或储能PCS的功率硬件在环（HIL）测试中，利用高精度电机模拟器替代真实原动机，能显著提升测试效率和安全性。此外，文中提到的单相PFC整流技术与公司户用光伏...
一种用于无线电能传输系统中多边形磁耦合器的互感简化综合解析模型
A Simplified and Comprehensive Analytical Model of Mutual Inductance for the Polygonal Magnetic Couplers in WPT Systems
Tianyi Zhang · Lingjun Hao · Guo Wei · Xin Gao 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年10月
本文提出了一种等效耦合面积（ECA）方法和几何感知校正因子（GACF），用于推导具有有限磁芯的多边形磁耦合器（MC）的互感解析模型。ECA方法将多边形MC的互感模型转化为等效圆形求解区域，结合基于空芯线圈互感比推导出的GACF，实现了对互感的快速精确计算。
解读: 该研究提出的多边形磁耦合器互感解析模型，能够显著提升无线电能传输（WPT）系统磁路设计的计算效率与精度。对于阳光电源的电动汽车充电桩产品线，尤其是未来探索大功率无线充电技术时，该模型可用于优化耦合机构的几何参数设计，缩短研发周期。此外，该解析方法在有限元仿真（FEA）辅助设计中具有参考价值，有助于降...
一种用于SiC MOSFET电流检测的高带宽紧凑型直流母线嵌入式平面罗氏线圈设计
Design of a High-Bandwidth Compact DC-Bus Embedded Planar Rogowski Coil for SiC MOSFET Current Sensing
Matthias Spieler · Che-Wei Chang · Ayman M. El-Refaie · Dong Dong 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
本文定量研究了平面罗氏线圈的设计准则。通过将罗氏线圈集成在PCB内部，置于直流母线、直流支撑电容与半桥电路之间，仅需单个线圈即可实现直流母线电流的测量，从而有效捕捉SiC MOSFET的开关瞬态电流。
解读: 随着阳光电源组串式逆变器及PowerTitan等储能系统全面转向SiC功率器件以提升功率密度和效率，高频开关带来的电流采样难题日益突出。该技术通过PCB嵌入式平面罗氏线圈，实现了高带宽、紧凑型的电流检测，能够精准捕捉SiC器件的开关瞬态，对于优化逆变器及PCS的驱动保护电路、降低EMI干扰、提升系统...
一种2.8-MHz、96.1%峰值效率、1.4-μs调节时间的完全软开关LED驱动器
A 2.8-MHz 96.1%-Peak-Efficiency 1.4-μs-Settling-Time Fully Soft-Switched LED Driver With 0.08–1 Dimming Range
Yong Qu · Wei Shu · Joseph S. Chang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年10月
现代LED驱动器要求高效率与宽调光范围兼备，但两者常存在权衡。本文提出一种LED驱动器，通过完全软开关技术大幅消除开关损耗，在实现高效率的同时，满足了宽调光范围的需求。
解读: 该文献探讨的高频软开关技术及宽范围调节策略，在电源拓扑设计上具有参考价值。虽然阳光电源主营光伏逆变器和储能系统（PCS），而非LED驱动，但其核心技术——高频化带来的功率密度提升及软开关损耗抑制，可迁移至阳光电源的户用光伏逆变器或小型DC-DC变换器设计中。建议研发团队关注该文献中的软开关控制策略，...
用于储能系统中两级逆变器的具有二次谐波电流抑制功能的电流型移相全桥变换器
Current-Fed Phase-Shifted Full-Bridge Converter With Secondary Harmonic Current Reduction for Two-Stage Inverter in Energy Storage System
Ta-Wei Huang · Huang-Jen Chiu · Guan-Chi Wang · Yu-Chen Chang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年9月
针对低压大电流、隔离型DC-DC变换器应用，电流型移相全桥（CFPSFB）变换器相比DAB或LLC具有更低的变压器RMS电流，能实现更高效率。本文提出了一种CFPSFB变换器，通过抑制二次谐波电流，优化了储能系统中两级逆变器的性能，实现了全范围零电压开关（ZVS）。
解读: 该技术对阳光电源的ST系列PCS及PowerTitan/PowerStack储能系统具有极高的应用价值。储能变流器在电池侧通常面临低压大电流工况，CFPSFB拓扑通过降低变压器RMS电流，能显著提升系统转换效率并减小磁性元件体积，助力产品实现更高功率密度。文中提出的二次谐波抑制技术对于延长电池寿命、...
一种改进JFET区描述的SiC功率MOSFET模型
A SiC Power MOSFET Model With an Improved Description of the JFET Region
Xiangzhen Li · Manhong Zhang · Yumeng Cai · Xiaoguang Wei 等7人 · IET Power Electronics · 2025年8月 · Vol.18
提出了一种针对JFET区中栅极电压VG控制的耗尽层的新物理模型。详细讨论了扩散电流的影响、采用漂移近似的结果，以及JFET区电场相关电子迁移率的新型双段模型性能。建立了偏置相关电流路径与JFET区未耗尽部分电阻分量之间的直接联系，并提出了精确的漏源电容Cds、栅源电容Cgs和栅漏电容Cgd的表达式，且进行了验证。
解读: 该SiC MOSFET精确建模技术对阳光电源功率器件应用具有重要价值。改进的JFET区物理模型和寄生电容精确表达式可直接应用于ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的SiC器件选型与电路仿真优化。通过准确描述栅压控制下的耗尽层特性和电场相关迁移率，可提升三电平拓扑中SiC器件的开关损耗预测精度，优化...
直接驱动D模氮化镓高电子迁移率晶体管的开关特性及关断损耗降低
Direct Drive D-Mode GaN HEMT Switching Characteristics and Turn-Off Loss Reductions
Jih-Sheng Lai · Hsin-Che Hsieh · Ching-Yao Liu · Wei-Hua Chieng 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月
本文旨在通过直接驱动门控和双脉冲测试来评估耗尽型氮化镓高电子迁移率晶体管（d 型 GaN HEMT）的开关能量。门极驱动电路采用了改进的共源共栅结构以实现“常关”操作，并配备了一个电荷泵电路，用于在关断操作时提供负的门极电压。本文从理论上阐述了这些特性，并通过实验结果进行了验证。与增强型功率 MOSFET 或 HEMT 类似，调节门极驱动电阻会影响开关速度和相关损耗，但 d 型 GaN HEMT 还具有通过门极电压控制降低关断损耗的额外特性。因此，本文的主要贡献在于提出并验证了采用直接驱动方法可...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于耗尽型GaN HEMT直接驱动技术的研究具有重要的战略价值。该技术通过改进的级联结构实现"常关"运行，并利用电荷泵电路提供负栅极电压，在关断损耗降低方面展现出显著优势，这与我们在光伏逆变器和储能变流器领域对高效率功率器件的需求高度契合。 对于阳光电源的核心产品而言...
基于增量容量曲线与S变换的电动汽车电池组健康状态估计
State-of-health estimation for EV battery packs via incremental capacity curves and S-transform
Siyi Tao · Jiangong Zhu · Yuan Lic · Siyang Chen 等10人 · Applied Energy · 2025年11月 · Vol.397
准确估计电动汽车（EV）中电池的健康状态（SOH）对于缓解用户的续航焦虑具有重要作用。然而，云端电池管理系统（BMS）数据质量欠佳，加之电池正极材料的多样性，为开发适用于实际EV应用的通用SOH估计方法带来了显著挑战。本研究提出了一种基于充电过程的可推广特征提取框架。该方法从增量容量（IC）曲线中提取时域特征，并利用S变换提取频域特征，同时引入了电池间不一致性指标。为评估所提取特征的鲁棒性，本文采用实验室数据进行了验证。此外，通过针对不同容量和正极材料电池的实验，分析了温度对电池容量及所提取特征...
解读: 该研究提出的电池SOH估计方法对阳光电源储能系统(PowerTitan/ST系列PCS)及充电桩产品具有重要价值。通过增量容量曲线和S变换的多域特征提取,结合GRU-LightGBM融合模型,可显著提升BMS电池健康状态评估精度(MAPE<1.99%)。该技术框架可集成至iSolarCloud平台,...
基于集总质量模型的柱状锂离子电池荷电状态与核心温度估计
Lumped-Mass Model-Based State of Charge and Core Temperature Estimation for Cylindrical Li-Ion Batteries Considering Reversible Entropy Heat
Jiale Xie · Xiaobing Chang · Guang Wang · Zhongbao Wei 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年10月
准确估算电池的荷电状态（SoC）和核心温度（CoT）对于制定高效的能量管理和热管理策略至关重要。本文聚焦圆柱形锂离子电池，构建了一个等效电路模型和一个双状态热模型；然后利用包含温度、热量和荷电状态的桥梁变量，将这两个不同物理性质的集总参数模型进行闭环处理。值得注意的是，除了传统的欧姆效应不可逆生热之外，通常被忽略的可逆熵热也被建模并通过实验进行了校准。随后，采用变遗忘因子最小二乘法自适应地识别电模型和热模型的参数。最后，利用一种计算效率高且能处理非线性问题的算法，即基于奇异值分解的卡尔曼滤波器，...
解读: 从阳光电源储能系统业务视角来看，这项针对圆柱形锂离子电池的SoC和核心温度联合估计技术具有重要应用价值。该技术通过构建电-热耦合集总参数模型，特别是将通常被忽略的可逆熵热纳入建模范畴，显著提升了电池状态估计的精度，这对我们的储能系统安全性和能量管理效率至关重要。 该技术的核心优势在于其工程实用性。...
用于并联SiC MOSFET精确动态电流测量的增强型di/dt-RC传感结构
Enhanced di/dt-RC Sensing Structure for Accurate Dynamic Current Measurement in Paralleled SiC MOSFETs
Che-Wei Chang · Dong Dong · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年3月
并联碳化硅（SiC）金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）为高功率应用提供了一种经济高效的增加电流能力的方法。然而，并联器件之间动态电流分配不均衡会导致损耗和热分布不均，可能引发器件故障。为了监测或主动平衡电流，需要一种能够跟踪高 $di/dt$ 动态电流的电流传感器。然而，现有的传感方法往往存在集成性差和成本高的问题，同时针对并联器件的 $di/dt$ - $RC$ 传感研究仍不充分。本文对并联碳化硅 MOSFET 的 $di/dt$ - $RC$ 传感进行了全面评估。为了提高传感精度并...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项针对并联SiC MOSFET动态电流测量的增强型di/dt-RC传感技术具有重要的应用价值。在我们的光伏逆变器和储能变流器产品中，为满足大功率应用需求，并联SiC MOSFET已成为提升电流容量的主流方案。然而，并联器件间的动态电流不均衡一直是影响系统可靠性的关键痛点，...
理解平面SiC功率MOSFET在雪崩击穿后第三象限工作期间反向导通电压正向偏移的机制
Toward Understanding the Positive Shift of Reverse Turn-on Voltage in the Third Quadrant Operation in Planar SiC Power MOSFETs After Avalanche Breakdown
Wei-Cheng Lin · Yu-Sheng Hsiao · Chen Sung · Chu Thị Bích Ngọc 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年2月
本研究探讨了平面SiC功率MOSFET在超过雪崩击穿条件的高漏极偏压下第三象限特性的稳定性。通过实验测量与TCAD仿真，分析了第三象限运行中反向导通电压（Vrev,on）正向漂移的机理。当漏极偏压从1500 V增至1620 V时，观察到阈值电压（VTH）明显负向漂移，同时Vrev,on出现正向漂移。TCAD仿真表明，该现象源于p阱区高电场引发的碰撞电离效应。进一步引入位于SiO2/SiC界面附近栅氧化层中的正固定电荷作为空穴陷阱后，仿真结果与实验一致。结果表明，雪崩击穿以上高漏压导致的空穴俘获会...
解读: 该研究揭示的SiC MOSFET雪崩击穿后第三象限特性退化机理，对阳光电源功率器件应用具有重要价值。在ST储能变流器和SG光伏逆变器中，SiC MOSFET常工作在硬开关和体二极管续流模式，第三象限反向导通特性直接影响系统效率和可靠性。研究指出的栅氧界面空穴俘获导致Vrev,on正漂移现象，为优化器...
一种用于带开尔文源连接的并联SiC MOSFET动态电流均衡的电流平衡栅极驱动器
A Current-Balancing Gate Driver for Dynamic Current Sharing of Paralleled SiC MOSFETs With Kelvin-Source Connection
Che-Wei Chang · Matthias Spieler · Ayman M. EL-Refaie · Renato Amorim Torres 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
将碳化硅（SiC）金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）并联是提高电流处理能力的一种经济有效的解决方案。此外，采用开尔文源极配置已被证明有助于改善开关性能。然而，并联器件之间的动态电流不平衡会带来重大风险，包括损耗不均、结温不一致，在极端情况下还会出现热失控，最终导致器件失效。本文首先推导了动态电流共享的时域数学模型，该过程可用等效电路模型描述。随后，进行了全面的参数研究，以探究寄生元件对动态电流共享的影响，并给出了实际的布局建议。利用电流共享机制，将差模电感（DMC）集成到栅极驱动器中以...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项SiC MOSFET并联均流技术具有显著的应用价值。在光伏逆变器和储能变流器等核心产品中，大功率应用场景普遍采用SiC器件并联方案以提升电流处理能力，这项技术直接切中了我们产品设计的痛点。 该论文提出的差模扼流圈（DMC）门极驱动方案，通过被动元件实现动态电流均衡，无...
基于太阳能-氢能互补利用的新型复合系统的动态特性与负荷调节策略
Dynamic characteristics and load regulation strategies of a novel combined system based on solar-hydrogen complementary utilization
Yan Suna · Hong-Wei Lia · Di Wangb · Chang-He Duac · Applied Energy · 2025年12月 · Vol.401
本文提出了一种基于太阳能-氢能互补利用技术的新型复合系统，首次将氢气轮机、热电发生器和质子交换膜电解槽集成到太阳能塔式-超临界CO2布雷顿循环系统中。文中首次提出了以氢气轮机替代传统太阳能塔式系统中储热系统的概念。为应对太阳能的间歇性问题，提出了三种灵活运行模式：纯氢模式、太阳能-氢能互补模式和纯太阳能模式。建立了所提出系统的集成动态模型，开展了详细的年性能分析和敏感性分析，提出了针对该系统在三种运行模式下动态性能的综合评价方法，并实施了负荷调节策略研究。结果表明，该系统的产氢速率在7月份最高，...
解读: 该太阳能-氢能互补系统对阳光电源ST储能系统和SG光伏逆变器产品线具有重要启示。系统提出的三种灵活运行模式(纯氢、互补、纯光伏)与阳光电源GFM/GFL控制技术和VSG虚拟同步发电机技术高度契合,可优化PowerTitan储能系统的动态响应特性。45-330秒的响应时间范围为PCS功率控制策略提供参...
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