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采用数字刻蚀技术实现单片集成的E/D模式三栅AlGaN/GaN MIS-HEMT稳定高温工作
Stable high-temperature operation of E/D-mode tri-gate AlGaN/GaN MIS-HEMTs with digital recess technique for monolithic integration
Weisheng Wang · United Kingdom · Zhangjiang Laboratory · Ang Li 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年9月 · Vol.127
本文报道了一种基于数字刻蚀技术的E/D模式三栅AlGaN/GaN金属-绝缘体-半导体高电子迁移率晶体管（MIS-HEMT），实现了稳定的高温工作性能。该器件通过精确控制栅下势垒层的数字刻蚀深度，有效调节阈值电压，兼容单片集成工艺。实验结果表明，在250°C高温环境下，器件仍保持良好的开关特性与电流稳定性，漏电流抑制显著，栅极可靠性优异。该技术为高温、高密度GaN基集成电路的单片集成提供了可行方案。
解读: 该E/D模式GaN MIS-HEMT高温稳定技术对阳光电源功率器件应用具有重要价值。数字刻蚀技术实现的阈值电压精确调控和单片集成能力，可直接应用于ST系列储能变流器和SG光伏逆变器的GaN功率模块设计，通过E/D模式混合集成提升驱动电路集成度，减少外围器件。250°C高温稳定运行特性满足PowerT...
一种用于宽范围工作的新型高精度自适应恒定导通时间Buck变换器
A Novel Accurate Adaptive Constant On-Time Buck Converter for a Wide-Range Operation
Wen-Chin Liu · Ching-Jan Chen · Ching-Hsiang Cheng · Hsuan-Ju Chen · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年4月
基于纹波的恒定导通时间（COT）控制因其结构简单、瞬态响应快及轻载效率高，在Buck变换器中得到广泛应用。然而，该控制方法在宽输入/输出电压范围内存在不稳定性及负载瞬态响应过冲等问题。本文提出了一种新型自适应COT控制策略，通过改进纹波补偿机制，显著提升了变换器在宽范围工作条件下的稳定性和动态性能。
解读: 该研究针对Buck变换器的COT控制优化，主要应用于直流-直流功率变换环节。对于阳光电源而言，该技术可优化户用光伏逆变器及储能系统（如PowerStack/PowerTitan）内部辅助电源模块的效率与动态响应。在宽电压输入范围（如电池电压波动或光伏组串电压变化）下，采用该自适应控制策略能有效提升辅...
基于伪双极直流系统中瞬态工作电压的机械式直流断路器重合闸新策略
Novel Reclosing Strategy Based on Transient Operating Voltage in Pseudobipolar DC System With Mechanical DCCB
Weijie Wen · Haijin Liu · Bin Li · Pengyu Li 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年4月
为提升直流系统可靠性，机械式直流断路器（DCCB）因其低损耗和低成本优势备受关注。本文针对伪双极直流系统，提出了一种基于瞬态工作电压（TOV）的重合闸新策略，解决了现有研究忽略系统整体瞬态电压影响的问题，为直流配电及储能系统的故障保护提供了技术支撑。
解读: 该研究聚焦于直流系统保护与断路器控制，对阳光电源的PowerTitan、PowerStack等大型储能系统及直流微电网解决方案具有参考价值。随着储能系统向高压直流侧并网发展，直流故障保护的可靠性至关重要。该重合闸策略可优化储能PCS在直流侧故障后的快速恢复能力，提升系统可用率。建议研发团队关注机械式...
基于共直流母线的三相开口绕组驱动器三维空间矢量调制
3-D SVM for Three-Phase Open-End Winding Drives With Common DC Bus
Zhiping Dong · Hao Wen · Zaixin Song · Chunhua Liu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年8月
针对共直流母线三相开口绕组驱动器（OWD），现有调制策略通常将α-β子空间与零序回路（ZSL）分开处理，难以充分利用直流母线电压。本文提出了一种三维空间矢量调制（3-D SVM）策略，通过统一考虑子空间与零序回路的关系，实现了对直流母线电压的更优利用。
解读: 该研究提出的3-D SVM调制策略主要针对开口绕组电机驱动系统，虽然阳光电源目前的核心业务聚焦于光伏逆变器和储能变流器（PCS），但该调制算法在提升直流母线利用率和优化多自由度控制方面的思路，可为公司研发高功率密度、高性能的电机驱动类产品（如风电变流器或未来工业驱动应用）提供技术参考。建议研发团队关...
直流断路器中并联IGBT模块的开断电流平衡增强方法
Breaking Current Balance Enhancement for Parallel IGBT Modules in DC Circuit Breaker
Weijie Wen · Hezhi Jin · Botong Li · Pengyu Li 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年12月
受限于单功率模块的关断能力，直流断路器需通过并联IGBT实现数万安培的电流开断。针对并联模块关断不一致导致的利用率降低问题，本文提出了一种开断电流平衡增强方法，以提升直流断路器在大电流工况下的性能与可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及直流侧保护方案具有重要参考价值。在大功率储能变流器（PCS）和直流断路器设计中，IGBT并联均流是提升系统容量与可靠性的核心难点。该研究提出的电流平衡方法可优化阳光电源大功率电力电子设备的模块化设计，提升高压直流侧故障保护的...
基于灵活混合虚拟SPWM方法的五电平变换器电压平衡控制
Voltage Balancing Control Based on Flexible Hybrid Virtual SPWM Method for a Five-Level Converter With Lower Total Blocking Voltage
Chuangping Wen · Hua Chen · Xiangyang Xing · Chang Liu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
针对中压应用中具有较低总阻断电压的飞跨电容（FC）五电平拓扑，在高调制指数下传统调制方法难以维持电容电压平衡的问题，本文提出了一种灵活的混合虚拟SPWM方法。该方法有效解决了电容电压波动，降低了无源元件的体积与容量，提升了变换器在高压应用中的性能与可靠性。
解读: 该研究针对中压多电平拓扑的电压平衡控制，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）具有重要参考价值。随着光伏与储能系统向更高直流电压等级发展，采用飞跨电容五电平拓扑可有效降低功率器件的电压应力，减少磁性元件体积，从而提升系统功率密度。建议研发团队关注该混合虚拟SPWM策...
一种用于单相变换器功率脉动解耦的高功率密度串联堆叠能量缓冲器
A High Power Density Series-Stacked Energy Buffer for Power Pulsation Decoupling in Single-Phase Converters
Shibin Qin · Yutian Lei · Christopher Barth · Wen-Chuen Liu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年6月
本文提出了一种用于直流与单相交流变换中功率脉动解耦的高效率、高功率密度缓冲架构。通过将主储能电容与有源缓冲电路串联，该方案在降低电路复杂性的同时提升了系统效率，有效解决了单相逆变系统中二次纹波功率带来的电容寿命及体积问题。
解读: 该技术对阳光电源的户用光伏逆变器及小型储能变流器（PCS）产品线具有重要价值。单相系统中的二次纹波功率通常要求较大的电解电容，这限制了功率密度并影响可靠性。该串联堆叠缓冲架构能有效减小电容体积，提升整机功率密度，符合户用产品小型化、长寿命的发展趋势。建议研发团队评估该拓扑在单相组串式逆变器及户用储能...
用于飞跨电容多电平变换器和混合开关电容变换器浮动栅极驱动器的改进自举方法
Improved Bootstrap Methods for Powering Floating Gate Drivers of Flying Capacitor Multilevel Converters and Hybrid Switched-Capacitor Converters
Zichao Ye · Yutian Lei · Wen-Chuen Liu · Pradeep S. Shenoy 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年6月
飞跨电容多电平（FCML）及混合开关电容（SC）变换器中，浮动开关的栅极驱动供电是实现高功率密度设计的关键挑战。传统隔离DC/DC方案体积大、成本高且效率低。本文提出了五种改进的自举供电方法，旨在实现更紧凑、高效的栅极驱动电源电路设计。
解读: 该研究针对多电平拓扑中复杂的浮动驱动供电问题，对于阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan等储能变流器产品具有重要参考价值。随着公司产品向更高功率密度和多电平拓扑（如三电平、五电平）演进，传统的隔离电源方案往往占据较大PCB空间并限制了功率密度提升。采用文中提出的改进自举技术，可有效简化驱动电路...
基于参数分析的电动汽车永磁同步电机驱动系统绕组直流母线电容放电技术选择原则
Winding-Based DC-Bus Capacitor Discharge Technique Selection Principles Based on Parametric Analysis for EV-PMSM Drives in Post-Crash Conditions
Chao Gong · Yihua Hu · Jinqiu Gao · Zuyu Wu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年3月
针对电动汽车在碰撞后需快速降低直流母线电压以防触电的需求，本文研究了基于电机绕组的放电策略。该策略具有低成本、结构紧凑和高可靠性的优势。文章通过参数分析，提出了针对永磁同步电机（PMSM）驱动系统的放电技术选择原则，旨在优化碰撞后的安全防护性能。
解读: 该研究关注电动汽车驱动系统在极端工况下的安全放电技术，与阳光电源的电动汽车充电桩及车载电力电子业务具有技术关联。虽然阳光电源目前侧重于充电桩侧的功率变换，但该文提出的电机绕组放电逻辑对于提升车载电力电子系统的安全性具有参考价值。建议研发团队关注此类基于电机电感的放电拓扑，以优化充电桩与车载系统在故障...
一种低变压器损耗的高效率Δ-Lr-Y型三相交错LLC变换器
A High Efficiency Δ-Lr-Y Type Three-Phase Interleaved LLC Converter With Less Transformer Loss
Jiajia Guan · Zongheng Wu · Teng Liu · Jin Wen 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年9月
Y型三相交错LLC变换器在大功率应用中具有输出电流纹波小的优势，但在低压大功率工况下存在绕组电流过大的问题，影响效率与功率密度。本文提出一种新型Δ型三相交错LLC拓扑，有效降低了变压器损耗，提升了变换器整体性能。
解读: 该拓扑对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及大功率充电桩业务具有重要参考价值。目前阳光电源的储能变流器（PCS）正向高功率密度和高效率演进，该Δ型三相交错LLC方案能有效解决大电流工况下的变压器发热瓶颈，提升系统在低压大电流输出场景下的转换效率。建议研发团队评估该拓扑...
混合配电变压器的潮流分析与直流母线电压控制
Power Flow Analysis and DC-link Voltage Control of Hybrid Distribution Transformer
Yibin Liu · Deliang Liang · Yuheng Wang · Peng Kou 等11人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年11月
直流母线电压控制是混合配电变压器（HDT）可靠运行的关键。本文基于动态功率平衡方程和功率流图，揭示了HDT的基本潮流原理。通过推导微分方程和传递函数模型，研究了基于PI控制器的直流母线电压控制系统。
解读: 混合配电变压器（HDT）技术与阳光电源的电力电子化电网接入方案高度契合。该研究中关于直流母线电压控制和功率流分析的方法，可直接应用于阳光电源的PowerTitan系列储能系统及组串式逆变器在复杂电网环境下的稳定性优化。随着配电网电力电子化程度加深，HDT技术有助于实现光储系统的柔性并网。建议研发团队...
具有占空比独立品质因数的恒定导通时间控制Buck变换器的小信号分析与设计
Small-Signal Analysis and Design of Constant On-Time Controlled Buck Converters With Duty-Cycle-Independent Quality Factors
Wen-Chin Liu · Ching-Hsiang Cheng · Patrick P. Mercier · Chunting Chris Mi · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年7月
本文针对宽输入输出范围场景下的恒定导通时间（COT）控制Buck变换器进行了频域建模分析。提出了一种设计策略，实现了与占空比无关的品质因数（恒定Q值），从而提升了变换器在不同工况下的控制鲁棒性。
解读: 该研究提出的COT控制优化策略对阳光电源的户用光伏逆变器及储能系统（如PowerStack）中的DC-DC变换级具有重要参考价值。在户用储能和小型光伏系统中，COT控制因其瞬态响应快、无需补偿网络等优势被广泛应用，但其在宽电压范围下的稳定性一直是设计难点。通过实现恒定Q值，可显著提升系统在电池电压波...
一种利用串联电容提高智能电网无线传感器磁场能量采集器功率的有效方法
An Effective Power Improving Method of Magnetic Field Energy Harvesters Using a Series-Connected Capacitor for Wireless Sensors in Smart Grids
Yong Li · Na Duan · Zhaowei Liu · Xianglin Wen 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年7月
磁场能量采集器（MFEH）功率密度低限制了其应用。传统增加磁芯体积的方法无法有效提升功率密度且增加了输电线路负担。本文深入研究发现，通过引入最优串联电容，可显著提升MFEH的输出功率密度，为智能电网中的无线传感器供电提供了一种高效解决方案。
解读: 该技术主要针对输电线路侧的微能量采集，与阳光电源的核心业务（逆变器、储能系统）在功率等级和应用场景上有较大差异。然而，该研究中关于通过电路参数优化（如串联电容）提升能量转换效率的思路，可借鉴于阳光电源iSolarCloud智能运维平台中传感器节点的自供电设计，或在大型电站运维中为无线监测终端提供更优...
一种基于饱和区磁场能量采集器恒导通时间控制的恒压输出最大功率点跟踪方法
A Maximum-Power-Point Tracking Method Based on Constant Conduction Time Control With Constant Voltage Output for Magnetic Field Energy Harvesters in the Saturated Region
Zhaowei Liu · Yong Li · Xianglin Wen · Ziqian Hu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月
为提升磁场能量采集器（MFEH）的功率密度并实现稳定电压输出，本文提出了一种针对饱和区MFEH的恒压输出MPPT方法。该系统由连接超级电容的双向Buck-Boost变换器及有源整流器组成，通过恒导通时间控制策略，有效实现了能量的高效捕获与稳定输出。
解读: 该研究聚焦于微功率能量采集与高效DC-DC变换，虽然与阳光电源目前主流的大功率光伏逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统在功率等级上存在差异，但其提出的双向Buck-Boost变换器拓扑及恒导通时间控制策略，在低功耗辅助电源设计、iSolarCloud智能运维平台的传感器供电方案...
单片双向开关的物理结构、特性及应用：全面综述
Physical Structure, Characteristics, and Applications of Monolithic Bidirectional Switches: A Comprehensive Review
Guangyu Wang · Huiqing Wen · Wen Liu · Fan Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月
双向开关（BiSs）具有优异的特性，在导通期间允许双向电流流动，关断时能够承受双向电压。然而，传统的双向开关通常由单向分立器件组合实现，例如两个有源器件和两个二极管的串联与反并联连接。由于导通状态下的电压偏移，这些传统双向开关的器件尺寸相对较大，且存在较大的导通损耗。随着碳化硅（SiC）和氮化镓（GaN）等宽禁带（WBG）半导体材料的普及，迫切需要设计出导通压降更低、导通损耗更小、器件尺寸更小，从而功率密度更高的双向开关。因此，通过将多个功率晶体管集成到单个芯片中，基于宽禁带半导体材料的单片式双...
解读: 单片式双向开关（MBS）技术对阳光电源在光伏逆变器、储能系统等核心产品领域具有重要战略价值。该技术基于SiC和GaN等宽禁带半导体材料，通过将多个功率晶体管集成于单一芯片，能够显著降低导通压降和传导损耗，这直接契合我司提升系统效率和功率密度的技术路线。 从业务应用角度看，MBS技术在我司三大核心领...
一种具有有源能量缓冲的2kW单相七电平飞跨电容多电平逆变器
A 2-kW Single-Phase Seven-Level Flying Capacitor Multilevel Inverter With an Active Energy Buffer
Yutian Lei · Christopher Barth · Shibin Qin · Wen-Chuen Liu 等11人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年11月
本文介绍了一种针对Google/IEEE Little Box Challenge设计的2kW、60Hz、450VDC转240VAC逆变器。该逆变器采用七电平飞跨电容多电平拓扑，并集成有源能量缓冲电路，旨在实现高效率与高功率密度，适用于光伏发电及电动汽车充电等场景。
解读: 该研究提出的七电平飞跨电容拓扑及有源能量缓冲技术，对阳光电源的户用光伏逆变器及电动汽车充电桩产品线具有重要参考价值。通过增加电平数可有效降低输出滤波器的体积，提升功率密度，符合当前户用产品小型化、轻量化的发展趋势。有源能量缓冲技术能有效抑制单相系统中的二次纹波，有助于延长直流侧电解电容的寿命，提升整...
基于瞬态电场脉冲的MMC与高压直流断路器动作时刻的无创精确测量方法
Noninvasive and Accurate Measuring Method of the MMC and HVDC Circuit Breaker Action Moment Based on Transient E-Field Pulse
Xu Kong · Yan-zhao Xie · Wen-qi Xing · Zhen-dong Sun 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年11月
本文介绍了一种基于瞬态电场（E-field）的测量方法，用于监测舟山200kV换流站中模块化多电平换流器（MMC）和高压直流（HVDC）断路器的开关动作。研究表明，换流站内的开关瞬态电场具有准静态特性，可实现对电力电子设备动作时刻的无创、高精度捕捉，为复杂电力系统设备的运行状态监测提供了新手段。
解读: 该研究提出的基于瞬态电场脉冲的无创监测技术，对于提升大型电力电子设备的运行可靠性具有参考价值。虽然阳光电源目前主营业务集中在光伏逆变器、储能系统（如PowerTitan）及风电变流器，尚未直接涉及高压直流输电（HVDC）领域，但该监测方法在大型储能电站或高压组串式逆变器阵列的故障诊断与瞬态特性分析中...
考虑分布式光伏特性的配电网虚假数据注入攻击
False Data Injection Attacks in Power Distribution Systems Considering the Characteristics of Distributed Photovoltaic
Yang Liu · Mi Wen · Hong Wen · Ruilong Deng 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Informatics · 2024年12月
随着碳中和及新型电力系统建设的推进，大量信息设备不断接入配电系统，逐渐打破了配电系统原有的不可观测状态，使其更易遭受虚假数据注入攻击（FDIA）。与大多数现有聚焦于不平衡网络的研究不同，目前较少关注分布式光伏（PV）的随机性和波动性对配电系统中实施FDIA的影响。本文针对高比例分布式光伏接入的配电系统场景，同时提出了FDIA的失效机制和改进的FDIA方法。具体而言，基于无功优化过程，利用分布式光伏的随机性和波动性显著降低FDIA的隐蔽性。随后，提出一种基于时变损耗条件生成对抗网络的改进FDIA方...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，本文揭示了高渗透率分布式光伏系统面临的网络安全隐患，这对我司光伏逆变器和智慧能源管理系统的安全性设计具有重要指导意义。 论文指出分布式光伏的随机性和波动性会影响虚假数据注入攻击（FDIAs）的隐蔽性，这为我司产品的安全防护提供了新思路。一方面，光伏出力的自然波动特性可作为...
大规模电力系统暂态稳定域估计 第Ⅰ部分：Koopman算子与降阶模型
Estimating Transient Stability Regions of Large-scale Power Systems Part Ⅰ: Koopman Operator and Reduced-order Model
Yuqing LinTianhao WenLei ChenQ.H.WuYang Liu · 中国电机工程学会热电联产 · 2025年1月 · Vol.45
本文提出一种基于Koopman算子的模型降阶方法，用于大规模电力系统暂态稳定域的估计。该方法无需线性化，通过在无限维可观测空间中定义的Koopman算子捕捉原非线性系统的主导模态，并结合Galerkin投影构建低阶非线性动态模型。为高精度逼近Koopman算子，引入多项式多轨迹核动态模态分解算法，其性能优于传统DMD方法。在IEEE 39节点和68节点系统上的仿真验证表明，所提方法在定性和定量分析方面均显著优于模态分析法。
解读: 该Koopman算子降阶建模技术对阳光电源构网型储能系统具有重要应用价值。在PowerTitan大型储能系统并网场景中，传统暂态稳定分析面临高维非线性建模难题，该方法通过多项式核DMD算法可精确捕捉储能变流器与电网交互的主导动态模态，无需线性化即可构建低阶模型快速评估暂态稳定域边界。可直接应用于ST...
迈向100%可再生能源电网：综述
Toward 100% Renewable Power Grids: A Review
Yayu Yang · Yan Wen · Zhengfa Zhang · Yuqing Dong 等6人 · IEEE Access · 2025年4月
本文综述100%可再生能源电网面临的技术挑战。可再生能源的波动性和不可预测性使电力平衡复杂化，逆变器型资源IBR渗透率提高引入谐振稳定性等新挑战。IBR的动态行为和故障响应与同步发电机显著不同，传统保护方案逐渐失效。文章综述电力平衡、电网灵活性、稳定性增强和先进保护策略的最新解决方案，评估近期技术进展，为实现弹性100%可再生电网提供关键研究方向。
解读: 该综述与阳光电源构网型储能技术发展方向一致。阳光电源PowerTitan2.0储能系统支持构网型GFM控制，可为高比例新能源电网提供惯量和电压支撑，解决逆变器型资源带来的稳定性问题。阳光1500V光伏逆变器和储能变流器具备低电压穿越、快速频率响应等先进电网支撑功能。结合阳光iSolarCloud智慧...
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