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模块化多电平矩阵变换器在支路故障条件下的分析与控制
Analysis and Control of Modular Multilevel Matrix Converters Under Branch Fault Conditions
Chao Wang · Zedong Zheng · Kui Wang · Bo Yang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年1月
模块化多电平矩阵变换器（M3C）是高压大功率交流-交流变换的理想拓扑。为提升其可靠性，本文提出了一种针对支路故障的新型支路电流配置方法，适用于单支路或双支路故障工况，有效增强了系统的容错运行能力。
解读: M3C拓扑主要应用于高压大功率交流-交流变换场景，如大型风电变流器或高压电机驱动。虽然阳光电源目前的主流产品以光伏逆变器和储能PCS为主，但该研究提出的容错控制与故障支路配置方法，对于提升阳光电源风电变流器及未来大功率电网侧电力电子装备的可靠性具有重要的参考价值。建议研发团队关注该拓扑在超高压风电并...
多电平双有源桥DC-DC变换器的调制与软开关优化控制
Modulation and Soft-Switching Optimization Control of Multilevel Dual Active Bridge DC–DC Converters
Jupeng Pang · Kui Wang · Mingzhe Wu · Wei Zhou 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
双有源桥（DAB）变换器是极具前景的DC-DC拓扑。通过引入多电平结构，DAB变换器可应用于中压直流配电系统。此外，多电平DAB（ML-DAB）变换器在控制功率流和优化软开关性能方面具有更高的自由度。
解读: 该技术对阳光电源的储能业务（如PowerTitan、PowerStack系列）及中压直流接入方案具有重要价值。随着储能系统向高压化、大功率化发展，多电平DAB拓扑能有效降低功率器件的电压应力，提升系统效率。通过优化软开关控制，可进一步降低开关损耗，提升PCS在宽电压范围下的工作效率，助力阳光电源在大...
具有高功率因数和无源电流平衡的Buck-Boost-Buck型单开关多串LED驱动器
Buck–Boost–Buck-Type Single-Switch Multistring Resonant LED Driver With High Power Factor and Passive Current Balancing
Xueshan Liu · Yuyang Wan · Zheng Dong · Mingzhi He 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年5月
本文提出了一种集成Buck-Boost与Buck变换器的单开关多串LED驱动器。该拓扑通过谐振技术实现了无源电流平衡及功率因数校正（PFC），仅需一个低端有源开关，显著简化了控制要求，适用于多路输出的照明应用。
解读: 该文章研究的单开关多串驱动拓扑主要针对LED照明领域，与阳光电源核心的光伏逆变器、储能系统及充电桩业务在应用场景上存在差异。然而，其核心技术点——‘单开关多路输出’与‘无源电流平衡’，在阳光电源的户用光伏优化器（Optimizer）或小型化辅助电源设计中具有一定的参考价值。建议研发团队关注其无源平衡...
独立式磁场能量收集器功率密度的数学建模与优化
Mathematical Modeling and Optimization for the Power Density of the Free-Standing Magnetic Field Energy Harvester
Zhu Liu · Chujun Liu · Siyu Bao · Likai Zheng 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年5月
独立式磁场能量收集器（FSMFEH）为电网传感器供电提供了潜在解决方案。针对传统有限元仿真设计耗时且难以总结通用设计准则的问题，本文建立了功率密度与线圈及磁芯参数间的数学模型，旨在优化设计并提升能量收集效率。
解读: 该技术主要涉及自供电传感与能量收集，虽非阳光电源核心逆变或储能产品，但对iSolarCloud智能运维平台下的分布式传感器网络具有参考价值。通过优化磁场能量收集技术，可提升电网侧监测终端的独立运行能力，减少布线成本。建议关注其在大型光伏电站或储能电站中，针对关键部件（如高压汇流排、变压器）状态监测传...
基于关断米勒平台电压的SiC MOSFET在线结温监测方法
Online Junction Temperature Monitoring Method for SiC MOSFETs Based on Turn-Off Miller Plateau Voltage
Yuhua Quan · Ruiyan Pan · Tiantian Liu · Xuetong Zhou 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
本文研究了基于关断米勒平台电压（VMP,off）的SiC MOSFET在线结温监测技术。研究发现，随着结温升高，VMP,off呈现下降趋势且持续时间延长，这有助于在较小的关断电阻（Rg,off）下提高采样精度。文章提出了一种新型的VMP,off提取方法，实现了对SiC器件运行状态的实时监测。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线具有极高的应用价值。随着公司组串式逆变器和PowerTitan系列储能系统向高功率密度、高效率方向演进，SiC器件的应用日益广泛。结温是影响SiC器件寿命和可靠性的关键因素，该在线监测方法无需额外传感器，通过提取米勒平台电压即可实现实时热管理，能够显著提升逆变器及PCS在...
超轻载条件下LLC谐振离子泵电源的PFM-PWM双模控制策略
PFM-PWM Dual-Mode Control Strategy for LLC Resonant Ion Pump Power Supplies Under Ultralight Load Conditions
Shanshan Jin · Songyang Zhao · Haixin Lu · Pingqing Zhou 等11人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年6月
针对离子泵在超高真空维持阶段的极轻载工况，传统谐振变换器面临频率失控和增益非线性问题。本文提出一种PFM-PWM混合控制策略，有效解决了轻载下的高压输出稳定性和鲁棒性调节难题。
解读: 该研究提出的PFM-PWM双模控制策略对于提升阳光电源在极宽负载范围下的DC-DC变换效率具有参考价值。在阳光电源的户用光伏储能系统（如PowerStack）及组串式逆变器中，DC-DC变换级在待机或极轻载工况下常面临效率低下或控制不稳的问题。该文献的控制思路可优化变换器在轻载下的动态响应与稳压精度...
直流馈电电机驱动系统中直流和交流侧集成共模电感的设计：结构、建模与优化方法
Design of Integrated CM Inductors on Both DC and AC Sides for DC-Fed Motor Drive Systems: Structure, Modeling, and Optimization Method
Anyu Wang · Yang Zhou · Zichun Li · Genzhai Peng 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月
针对逆变器两侧的滤波需求，本文提出通过耦合磁路集成直流与交流共模（CM）电感，以减小整体尺寸。与离散电感优化相比，耦合共模电感的设计涉及更多变量与约束。研究重点在于如何平衡磁路耦合带来的复杂性与滤波性能，实现功率密度最大化。
解读: 该技术对于阳光电源的组串式逆变器及储能PCS产品具有重要参考价值。随着光伏与储能系统对功率密度要求的不断提高，电磁兼容（EMC）设计成为瓶颈。通过磁集成技术将直流侧与交流侧共模电感合二为一，可显著降低逆变器内部空间占用，减轻整机重量，降低物料成本。建议研发团队在下一代高功率密度组串式逆变器及Powe...
一种适用于平面变压器应用的低漏感部分交错绕组结构设计方法
A Design Method of Partially Interleaved Winding Structure With Low Leakage Inductance for Planar Transformer Application
Xuetong Zhou · Yufei Tian · Yuhua Quan · Xuefei Zhang 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年5月
针对匝比非1:1的平面变压器，全交错绕组结构并非漏感最优。本文提出了一种部分交错绕组设计方法，通过磁动势分析，实现了任意匝比下的漏感最小化，为高功率密度变换器设计提供了理论指导。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的高功率密度电力电子产品研发。在组串式光伏逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）中，高频磁性元件的体积与效率是提升功率密度的关键。通过优化平面变压器的漏感，可显著降低开关损耗并改善变换器（如LLC谐振或双向DC-DC）的动态性能。建议研发团队在...
p-GaN HEMT与反并联横向整流器的单片集成以降低负阻效应
Monolithic Integration of p-GaN HEMT With Antiparallel Lateral Rectifier to Reduce the Negative Resistance Effect
Yufei Tian · Ruiyan Pan · Lingyan Shen · Xuetong Zhou 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年5月
p-GaN HEMT在桥式拓扑中常作为续流管使用，但在死区时间内易出现漏源电压与栅极电压振荡，引发电磁干扰。本文提出了一种单片集成反并联横向整流器的方法，有效抑制了p-GaN HEMT在死区期间的负阻效应及相关振荡问题。
解读: 该研究针对宽禁带半导体GaN器件在桥式拓扑中的高频振荡问题，提出了单片集成解决方案，对阳光电源的组串式逆变器及户用光伏逆变器的高频化设计具有重要参考价值。随着阳光电源产品向更高功率密度和更高开关频率演进，GaN器件的应用日益广泛。该技术能有效降低电磁干扰（EMI），提升系统可靠性，建议研发团队关注该...
一种利用源极寄生电阻和电感提取SiC功率MOSFET漏极电流的技术
A Drain Current Extraction Technique Using Source Parasitic Resistance and Inductance in SiC Power MOSFETs
Tiantian Liu · Yuhua Quan · Xuetong Zhou · Yufei Tian 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年4月
为实时监测碳化硅（SiC）功率MOSFET的运行状态，本文提出了一种基于封装寄生参数的在路漏极电流提取技术。通过对开尔文源极与功率源极之间的连接进行建模，将其等效为串联的电阻（RSS）和电感（LSS）。通过对RSS和LSS两端的电压进行积分和采样，可实现对漏极电流的实时重构。
解读: 该技术对阳光电源的核心业务具有极高的应用价值。随着公司在光伏逆变器和PowerTitan/PowerStack储能系统中大规模应用SiC功率模块，实现对器件电流的实时、高精度监测对于提升系统可靠性和故障诊断能力至关重要。该方法无需额外的电流传感器，有助于降低系统成本并减小体积。建议研发团队将其集成至...
一种用于电动汽车无线充电系统中金属与生物异物检测的自谐振检测系统
A Self-Resonant Foreign Object Detection System for Metal and Living Object Detection in Electric Vehicle Wireless Charging Systems
Yingyao Zheng · Yicheng Zhou · Ronghuan Xie · Xingkui Mao 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年5月
在电动汽车无线充电应用中，异物检测（FOD）是保障安全的关键措施。本文提出了一种用于金属异物（MO）和生物异物（LO）检测的自谐振FOD方法。该方法无需额外的检测线圈，且在85kHz功率传输过程中不受干扰，能够有效识别金属与生物异物，提升无线充电系统的安全性。
解读: 随着电动汽车无线充电技术的演进，安全性是商业化落地的核心壁垒。该研究提出的自谐振FOD方法无需额外检测线圈，具有成本优势和高集成度潜力，非常契合阳光电源充电桩业务的智能化升级需求。建议研发团队关注该技术在提升充电桩安全性与用户体验方面的应用，特别是在高功率无线充电场景下，可将其集成至现有的充电桩控制...
基于有效磁导率精确估计的独立式磁场能量采集器建模与优化设计
Modeling and Optimized Design of the Free-Standing Magnetic Field Energy Harvester Based on Accurate Estimation of Effective Permeability
Zhu Liu · Likai Zheng · Siyu Bao · Aijun Yang 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
本文针对电力物联网传感器供电需求，提出了一种独立式磁场能量采集器（FSMFEH）的数学建模与优化设计方法。通过建立基于H型磁芯有效磁导率的精确估计模型，结合圆柱形磁芯特性与磁通连续性原理，为磁场能量采集装置的设计提供了通用的理论工具。
解读: 该技术属于磁场能量采集领域，主要应用于电力物联网（IoT）传感器的自供电。对于阳光电源而言，该技术目前与核心产品线（逆变器、储能系统）的直接关联度较低。但从长期智能化运维角度看，该技术可为iSolarCloud平台下的分布式传感器（如电流、温度、振动传感器）提供无线供电方案，减少布线成本并提升系统可...
具备纳秒级反向恢复与强浪涌电流能力的1.37 kV/12 A NiO/β-Ga2O3异质结二极管
1.37 kV/12 A NiO/β-Ga2O3 Heterojunction Diode With Nanosecond Reverse Recovery and Rugged Surge-Current Capability
Hehe Gong · Feng Zhou · Weizong Xu · Xinxin Yu 等12人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年11月
本文展示了一种NiO/Ga2O3 p-n异质结二极管（HJD），在实现快速反向恢复特性与强浪涌电流承受能力之间取得了优异平衡。该器件通过双层p-NiO结构设计，在1.37 kV的高压下表现出优异的动态性能与可靠性，为氧化镓功率电子技术的发展提供了重要参考。
解读: 氧化镓（Ga2O3）作为超宽禁带半导体，在未来高压、高效率功率变换领域具有巨大潜力。对于阳光电源而言，该技术目前处于前沿研究阶段，短期内主要影响组串式逆变器及PowerTitan储能变流器（PCS）中功率模块的选型演进。虽然目前SiC和GaN是主流，但Ga2O3在耐压和成本方面具备长期替代优势。建议...
具有98.5%转换效率和百万次过压耐受能力的1.95-kV斜面台面NiO/β-Ga2O3异质结二极管
1.95-kV Beveled-Mesa NiO/β-Ga2O3 Heterojunction Diode With 98.5% Conversion Efficiency and Over Million-Times Overvoltage Ruggedness
Feng Zhou · Hehe Gong · Weizong Xu · Xinxin Yu 等12人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年2月
氧化镓（Ga2O3）功率二极管的发展受限于系统级应用性能评估与可靠性验证的缺失。本文通过将斜面台面NiO/Ga2O3 p-n异质结二极管（HJD）应用于500W功率因数校正（PFC）电路，验证了其在高压环境下的优异性能与可靠性，为该器件的商业化进程提供了关键支撑。
解读: 氧化镓作为超宽禁带半导体，在提升功率密度和耐压水平方面具有巨大潜力。对于阳光电源而言，该技术若实现商业化，可显著优化组串式逆变器及户用储能系统中的PFC级电路效率，进一步缩小功率模块体积。建议研发团队持续关注其在高温、高压下的长期可靠性表现，评估其在未来高压光伏系统及下一代高密度储能变流器（PCS）...
具有纳秒级开关特性和鲁棒过压能力的1.2 kV/25 A增强型P-N结/AlGaN/GaN HEMT
1.2 kV/25 A Normally off P-N Junction/AlGaN/GaN HEMTs With Nanosecond Switching Characteristics and Robust Overvoltage Capability
Feng Zhou · Weizong Xu · Fangfang Ren · Yuanyang Xia 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年1月
本文提出了一种基于P-N结栅极结构的1.2 kV/25 A增强型GaN HEMT。该器件具备18.2 V的栅极击穿电压和1.7 V的正阈值电压，提供了宽广的栅极偏置窗口。实验表明，该器件在10 V栅极驱动电压下表现出优异的纳秒级开关特性和极强的过压耐受能力，为高压功率转换应用提供了新方案。
解读: 该技术对阳光电源的功率电子产品线具有重要意义。1.2 kV/25 A的增强型GaN器件在高频化、小型化方面优势显著，特别适用于户用光伏逆变器及小型化储能变流器（PCS）的功率级设计。其高栅极击穿电压提升了驱动电路的可靠性，有助于降低系统损耗并提高功率密度。建议研发团队关注该器件在高频DC-DC变换器...
高功率100 kW连续波Q波段回旋行波管：性能与稳定性
High-Power 100 kW CW Q-Band Gyro-TWT: Performance and Stability
Wei Jiang · Chaoxuan Lu · Jianwei Zhou · Yafen Shang 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年5月
为满足对高功率微波源的需求，本文研制并实验验证了一款Q波段100 kW连续波回旋行波管。通过应用阴极涂层薄膜技术，电子发射的稳定性和均匀性得到了极大改善。采用高效的热管理方法评估了该器件的功率容量。实验结果表明，该回旋行波管在56 kV、7.9 A电子束的驱动下，于49.5 GHz频率处实现了115.6 kW的最大连续波功率、54.9 dB的增益以及26.1%的效率。该器件能够长时间稳定运行，其性能处于当前技术的前沿水平。
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项Q波段回旋行波管技术虽然属于高功率微波器件领域，与公司当前主营的光伏逆变器和储能系统存在较大技术差异，但其底层的功率电子技术和热管理方法论具有一定的参考价值。 该技术实现了100千瓦级连续波输出，展现了在极端功率密度条件下的热管理能力。论文提到的高效热管理方法和阴极涂...
基于电网跟随型双馈感应发电机风电机组与电网形成型变流器在机电时间尺度下的暂态稳定性分析
Transient Stability Analysis Between Grid-Following DFIG-WT and Grid-Forming Converter in Electromechanical Timescale
Wangqianyun Tang · Waisheng Zheng · Baorong Zhou · Ziqian Yang 等5人 · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2024年12月
由于暂态控制切换，基于电网跟随的双馈感应发电机型风力发电机组（GFL - DFIG）的机电动态特性会被激发，并与基于电网形成的电压源换流器（GFM - VSC）发生显著的相互作用。因此，在日益电力电子化的系统中会出现新的机电同步问题。机械相位与电气相位之间的耦合特性反映了装置的有功功率不平衡与内部电压相位之间的关系，这对于理解同步过程至关重要。本文揭示了GFL - DFIG与GFM - VSC之间的非线性机电耦合特性，并分析了它们之间的暂态同步稳定性。首先，从功率不平衡激励和内部电压响应的角度建...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇论文揭示的跟网型双馈风机（GFL-DFIG）与构网型变流器（GFM-VSC）之间的机电暂态稳定性问题，对我们储能系统和新能源并网解决方案具有重要指导意义。 随着新能源渗透率提升，电网正从传统同步机主导向电力电子化系统转变。论文指出的"机电耦合特性"本质上反映了不平衡功...
双通道无线功率传输系统在输入和输出端口均采用可重构串并联开关以实现宽范围恒流或恒压及错位容忍
Dual-Channel Wireless Power Transfer Systems With Reconfigurable Series-Parallel Switchers on Both Input and Output Ports for Wide Constant-Voltage or Constant-Current Range and Misalignment Tolerance
Yiming Zhang · Yicheng Zhou · Yingyao Zheng · Ronghuan Xie 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年1月
不同的电动汽车采用恒流（CC）充电、恒压（CV）充电或具有不同恒流、恒压水平的多阶段恒流充电方式。对于无线电能传输（WPT）系统而言，实现多种输出水平颇具挑战。此外，在实际应用中，需要在发生偏移时仍能保持高效率和输出稳定性。为满足上述要求，本文提出了一种带有可重构串并联开关（RSPS）的双通道无线电能传输系统。通过在两个功率通道的输入和输出端口均连接可重构串并联开关，恒压或恒流输出范围可提升至原来的四倍。所提出的系统兼容全桥和半桥开关，可提供更多的输出水平。混合拓扑结构使系统具备较强的抗偏移能力...
解读: 从阳光电源新能源业务布局来看，该双通道无线电能传输技术具有显著的战略价值。论文提出的可重构串并联开关架构能够实现四倍范围的恒压/恒流输出调节，这与我们在电动汽车充电和储能系统领域的技术需求高度契合。 在电动汽车充电业务方面，该技术的多级恒流/恒压输出能力可直接应对不同车型、不同电池系统的充电协议差...
一步式包含变异的紧凑建模方法结合条件变分自编码器
One-step variation included compact modeling with conditional variational autoencoder
Shuhan Wang · Zheng Zhou · Zili Tang · Jinghan Xu 等6人 · Solid-State Electronics · 2025年8月 · Vol.227
高效且精确的变异建模是电路评估中的关键环节，能够复现半导体器件的实际电学行为。传统的变异建模通常包含两个步骤：首先对基本电学特性进行紧凑建模，然后对MOSFET制造过程中引入的变异源（主要是结构参数和掺杂参数）进行子模型建模。这一冗长的过程导致器件生产与快速电路分析之间存在脱节。为了提高建模效率，本文提出了一种基于机器学习的一次性包含变异的紧凑建模方法。该方法利用条件变分自编码器（cVAE），直接构建包含变异的电流响应，无需单独的子模型建模步骤，因为cVAE模型能够自动提取变异源。通过与基于BS...
解读: 该基于条件变分自编码器的一步式变异建模技术对阳光电源SiC/GaN功率器件开发具有重要价值。传统MOSFET工艺变异建模需分步进行紧凑建模和子模型构建,周期长。该方法可直接生成含工艺变异的I-V特性曲线,显著缩短ST系列PCS和SG逆变器中功率器件的SPICE仿真建模周期。特别适用于三电平拓扑中Si...
面向在线局部放电监测的特征对齐与类别感知增量学习
Feature-Aligned and Class-Aware Incremental Learning for Online Partial Discharge Monitoring
Jinsheng Ji · Zhou Shu · Minshan Lu · Hongqun Li 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年7月
针对高压开关设备在线局部放电（PD）监测的需求，本文提出一种特征对齐、类别感知的增量学习框架，适用于多变电站分布式的开关柜在线监测。该系统通过边缘-云协同架构，周期性聚合分布式数据流以实现模型更新与知识优化。为应对动态数据下的高效模型更新、边缘端决策实时性及带宽约束，引入基于空间对齐的知识蒸馏方法，将云端模型知识迁移至轻量级边缘模型。实验结果表明，所提方法在局部放电数据集上显著优于现有方法，具备高精度与强适应性。
解读: 该增量学习框架对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统的在线监测具有重要应用价值。局部放电是高压开关设备绝缘劣化的关键指标，该技术的边缘-云协同架构与iSolarCloud平台理念高度契合，可实现分布式储能电站的开关柜实时监测。特征对齐的知识蒸馏方法能将云端复杂模型压缩至边缘设...
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