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提升基于IGCT的高功率应用关断性能——第二部分：集成IGBT的混合开关与实验验证
Enhancing Turn-Off Performance in IGCT-Based High Power Applications—Part Ⅱ: Hybrid Switch With IGBT Integration and Experimental Validation
Lvyang Chen · Jiabin Wang · Xiangyu Zhang · Lin Wang 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月
集成门极换流晶闸管（IGCT）凭借低通态电压和高浪涌能力在高功率应用中极具潜力，但其电流控制特性限制了关断能力及故障电流处理能力。本文提出了一种集成IGBT的混合开关方案，通过实验验证了该方案在提升IGCT关断性能及系统故障处理能力方面的有效性。
解读: 该研究探讨了IGCT与IGBT混合开关技术，旨在解决高压大功率场景下的关断瓶颈。对于阳光电源而言，目前核心产品（如PowerTitan系列储能PCS及集中式光伏逆变器）主要基于IGBT或SiC模块。虽然IGCT目前在光储领域应用较少，但该混合开关技术为未来超大功率、高压直流（HVDC）及电网侧储能系...
MMC-HVdc系统中IGCT极端失效的系统性分析与表征——第二部分：失效机理与短路特性
Systematic Analysis and Characterization of Extreme Failure for IGCT in MMC-HVdc System—Part II: Failure Mechanism and Short Circuit Characteristics
Wenpeng Zhou · Zhanqing Yu · Zhengyu Chen · Fanglin Chen 等11人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年5月
本文针对模块化多电平换流器（MMC）高压直流输电系统中集成门极换流晶闸管（IGCT）的短路失效模式（SCFM）进行了研究。由于IGCT封装结构的限制，其短路失效机理难以直接观测。本文通过多物理场分析，揭示了IGCT在极端失效条件下的电流密度变化及短路特性，为高压电力电子器件的可靠性评估提供了理论依据。
解读: 虽然阳光电源目前的核心产品线（光伏逆变器、储能PCS、充电桩）主要采用IGBT或SiC功率器件，而非IGCT，但该文献研究的极端工况下功率器件失效机理、多物理场耦合仿真方法以及短路特性分析，对于提升阳光电源大功率储能系统（如PowerTitan）和集中式逆变器中功率模块的可靠性设计具有重要的参考价值...
一种具有浪涌电流保护和尖峰抑制功能的动态导通电阻降低型双向氮化镓负载开关
A Dynamic-RON-Reduced Bidirectional GaN Load Switch With Inrush Current Protection and Spike Suppression
Po-Jui Chiu · Xiao-Quan Wu · Chi-Yu Chen · Yu-Ting Huang 等12人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年5月
本文提出了一种双向氮化镓（GaN）负载开关，在实现双向电流导通的同时有效阻断反向电流。该开关支持最高48V输入电压和25A负载电流，导通电阻仅为11.2mΩ。通过集成驱动电流限制器，有效解决了浪涌电流和电压尖峰问题，提升了功率管理的效率与可靠性。
解读: 该技术主要针对低压（48V）直流侧的功率开关控制，在阳光电源的户用储能系统（如电池包内部BMS电路）或电动汽车充电桩的辅助电源管理中具有应用潜力。GaN器件的高频、低损耗特性有助于提升功率密度，但目前阳光电源的主流储能PCS（如PowerTitan）和光伏逆变器多采用高压功率器件。建议研发团队关注该...
基于编码PWM的开关纹波通信在可见光通信中的应用
Coded PWM Based Switching Ripple Communication Applied in Visible Light Communication
Jinghui Chen · Jiande Wu · Ruichi Wang · Ruoqi Zhang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年8月
可见光通信(VLC)将LED照明与无线通信集成。传统设计中，功率转换与通信模块相互独立，增加了电路复杂性与成本。本文提出通过利用功率转换器中的开关纹波进行编码通信，在实现高效功率转换的同时完成数据传输，从而降低系统成本并提升集成度。
解读: 该技术探讨了功率电子变换器与通信功能的深度融合，通过复用开关纹波实现数据传输。对于阳光电源而言，该技术在核心产品（如光伏逆变器、储能PCS）的功率级直接应用场景有限，但其“通信与功率转换一体化”的设计思路具有参考价值。在iSolarCloud智能运维平台或户用光伏的智能家居互联场景中，若未来LED照...
LLC谐振变换器的功率与数据同步调制方案
Simultaneous Power and Data Modulation Scheme for LLC Resonant Converter
Keming Liu · Yue Hui · Jinghui Chen · Jiande Wu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年1月
本文探讨了功率与信号双重调制（PSDM）技术在谐振变换器中的理论与实现。通过将数据调制到LLC谐振变换器的门极驱动信号中，实现电力传输与通信功能的集成，为电力电子系统提供了一种高效的通信方案。
解读: 该技术在电力电子领域具有前瞻性，通过在功率变换过程中嵌入通信功能，有望简化系统架构并降低硬件成本。对于阳光电源而言，该技术可应用于户用光伏逆变器及PowerStack等储能系统中的DC-DC级。通过在LLC变换器中实现功率与数据的同步调制，可以优化BMS与PCS之间的通信链路，减少额外的通信线束，提...
高功率密度功率模块的均匀高效嵌入式微流体冷却
Uniform and Efficient Embedded Microfluidic Cooling for High-Power-Density Power Modules
Weiyu Tang · Xiangbo Huang · Zhixin Chen · Kuang Sheng 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年10月
随着SiC功率模块功率密度的提升，传统封装在实现均匀高热通量散热方面面临挑战。本文开发了一种嵌入式微流体冷却SiC功率模块，通过集成微通道与纳米银烧结技术，实现了高效且均匀的散热，有效解决了高功率密度下的热管理瓶颈。
解读: 该技术对阳光电源的高功率密度产品线（如PowerTitan液冷储能系统及大功率组串式逆变器）具有重要参考价值。随着SiC器件在逆变器和PCS中的普及，散热已成为提升功率密度的核心瓶颈。嵌入式微流体冷却技术可显著降低结温波动，提升模块可靠性，助力阳光电源实现更紧凑的系统设计。建议研发团队关注该技术在下...
软开关三相逆变器的广义空间矢量调制方法
Generalized Space-Vector-Modulation Method for Soft-Switching Three-Phase Inverters
Yuying Wu · Ning He · Min Chen · Dehong Xu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年5月
本文针对三相逆变器在宽功率因数范围下运行的需求，提出了一种广义空间矢量调制（SVM）方法。传统零电压开关（ZVS-SVM）仅适用于特定工况，而该方法解决了在不同功率因数下实现软开关的难题，有效降低了开关损耗，提升了逆变器效率。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线（组串式及集中式光伏逆变器、储能PCS）具有重要价值。通过在宽功率因数范围内实现软开关，可显著降低功率器件（如IGBT/SiC）的开关损耗，从而提升整机效率并改善散热设计，有助于进一步缩小产品体积、提升功率密度。建议研发团队关注该广义调制策略在PowerTitan等大功率...
一种用于跨多种变换器类型的多任务故障诊断的由粗到精神经网络框架
A Coarse-to-Fine Neural Network Framework for Multitask Fault Diagnosis Across Diverse Converter Types
Fan Wu · Kai Chen · Hao Ying · Gen Qiu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
本文提出了一种基于多任务神经网络的联合故障诊断模型，旨在解决多种变换器类型下的故障诊断问题。该方法通过由粗到精的策略，有效提取共享故障特征，提升了诊断性能并降低了开发成本，为开发便携式、通用化的智能诊断工具提供了新思路，克服了传统方法中负迁移带来的挑战。
解读: 该技术对于阳光电源的iSolarCloud智能运维平台具有极高的应用价值。阳光电源产品线涵盖光伏逆变器、储能PCS（如PowerTitan/PowerStack）及风电变流器等多种设备，该框架通过多任务学习实现跨设备类型的故障诊断，能显著降低针对不同产品线单独开发诊断算法的成本。建议将其集成至iSo...
一种可扩展的联络线直流潮流控制器
An Expandable Interline DC Power Flow Controller
Hao Guo · Wu Chen · Yiqing Zhu · Miao Zhu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年1月
本文提出了一种可扩展的联络线直流潮流控制器（IDCPFC），旨在提升高压直流电网的潮流控制能力。相比现有技术，该方案具备高扩展性、开关器件数量少、控制逻辑简单及调节范围广等显著优势，为直流电网的灵活调度提供了新方案。
解读: 该技术主要针对高压直流输电及直流电网架构，与阳光电源的PowerTitan系列储能系统及大型地面光伏电站的直流汇集方案具有潜在的技术关联。虽然目前阳光电源的核心业务集中在逆变与储能变流，但随着直流微网和直流输电技术的演进，IDCPFC的拓扑思想可为未来大容量储能电站的直流侧潮流优化及多机并联控制提供...
一种用于畸变三相电压下频率估计的简洁离散自适应滤波器
A Concise Discrete Adaptive Filter for Frequency Estimation Under Distorted Three-Phase Voltage
Xiangjun Quan · Xiaobo Dou · Zaijun Wu · Minqiang Hu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年12月
为提升并网变换器的控制性能，本文提出了一种简洁的离散自适应滤波器，用于在电网电压畸变条件下快速、准确地估计电网电压的基波及谐波分量。该滤波器结构简单，能够有效增强变换器在复杂电网环境下的同步与控制稳定性。
解读: 该技术对阳光电源的组串式及集中式光伏逆变器、PowerTitan系列储能变流器（PCS）具有重要应用价值。在弱电网或电网电压畸变严重的工况下，精准的频率与相位跟踪是实现高性能并网控制的前提。该自适应滤波器算法简洁，易于在DSP或FPGA中实现，有助于提升阳光电源产品在复杂电网环境下的电能质量及抗干扰...
数字LLC变换器在电池充电应用中的量化电流纹波机制
Current Ripple Mechanism with Quantization in Digital LLC Converters for Battery Charging Applications
Zhiliang Zhang · Ya-Qi Wu · Dong-Jie Gu · Qianhong Chen · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年2月
本文研究了数字控制LLC变换器中电流纹波的传播机制，重点分析了电池负载、量化误差及输入端双倍工频扰动的影响。研究指出，在传统频率调制（FM）下，数字控制器有限的分辨率会导致量化误差，进而引发显著的电流纹波，影响电池充电性能。
解读: 该研究直接关联阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及电动汽车充电桩业务。LLC变换器是实现高效率双向DC-DC变换的核心拓扑。针对数字控制带来的量化误差引起的电流纹波问题，建议研发团队在PCS控制算法中引入高分辨率PWM技术或改进型数字频率调制策略，以降低纹波对电池寿命...
系统级仿真中高功率IGBT模块芯片级电热应力计算方法
Chip-Level Electrothermal Stress Calculation Method of High-Power IGBT Modules in System-Level Simulation
Jianpeng Wang · Wenjie Chen · Yuwei Wu · Jin Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年9月
针对IGBT模块在实际应用中因电热应力过大导致的失效问题，本文提出了一种人工神经网络辅助的系统级仿真方法。该方法有效解决了IGBT模块在多时间尺度耦合下的电热动态特性计算难题，实现了对芯片级应力的精确、高效评估，为电力电子系统的可靠性设计提供了新思路。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心功率变换技术。在组串式/集中式光伏逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）的研发中，IGBT模块是核心热源与失效点。通过引入该芯片级电热应力计算方法，研发团队可在系统级仿真阶段更精准地预测极端工况下的器件寿命，优化散热设计与驱动控制策略。这...
基于高频振荡的杂散参数提取方法：理论与执行演示的实验研究
Stray Parameter Extraction Method Based on High-Frequency Oscillation: An Experimental Study With Theoretical and Execution Demo
Sideng Hu · Ruiwen Chen · Xu Wu · Mustafa Tahir 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年12月
杂散参数提取对电力电子系统的安全运行及应力评估至关重要。本文提出了一种基于开关瞬态高频振荡特性的多面杂散参数提取方法。与依赖波形幅值精度和通道采样同步的现有方法不同，该方法对测量精度要求更低，为电力电子系统内部寄生参数的精确建模提供了新途径。
解读: 该研究对于阳光电源的核心产品线（如组串式逆变器、PowerTitan储能系统及风电变流器）具有极高的应用价值。随着SiC和GaN等宽禁带半导体在高性能逆变器中的广泛应用，开关频率提升带来的电压尖峰和EMI问题日益突出。通过该方法精确提取功率模块及PCB布局的杂散参数，有助于优化电路设计，降低开关应力...
基于改进分段等效电路的利兹线绕组交流电阻建模
Modeling of Litz Wire Winding AC Resistance Based on Improved Segmented Equivalent Circuit
Yueyin Wang · Wu Chen · Zhan Shen · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年1月
利兹线是降低高频磁性元件绕组损耗的有效方案，但其交流电阻建模仍具挑战。本文提出了一种改进的分段等效电路法（iSEC），通过将利兹线绞合效应近似为级联的分段并联股线，实现了对同心和复合利兹线交流电阻的精确建模。
解读: 随着阳光电源组串式逆变器、PowerTitan储能系统及高频充电桩向高功率密度和高效率方向演进，磁性元件（电感、变压器）的损耗优化成为提升整机效率的关键。该iSEC建模方法能更精准地预测利兹线在高频下的交流电阻，有助于研发团队在设计阶段优化绕组结构，降低磁性元件温升，从而提升产品可靠性并缩短研发周期...
一种增强暂态稳定性的构网型变流器Andronov-Hopf振荡器
A是一种增强暂态稳定性的构网型变流器Andronov-Hopf振荡器
Siyi Luo · Wu Chen · Zewei Hao · Yueyin Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月
构网型控制因其自同步电压生成能力及在弱电网下的优异小信号稳定性，被广泛应用于可再生能源系统。Andronov-Hopf振荡器（AHO）作为一种新兴的非线性控制策略，在实现构网型控制方面展现出潜力，但其在大信号扰动下的暂态行为尚需进一步研究。
解读: 该研究针对构网型（Grid-forming）变流器的暂态稳定性问题，对于阳光电源的PowerTitan系列液冷储能系统及大型地面光伏电站的并网控制具有重要参考价值。随着高比例可再生能源接入，电网强度降低，传统的VSG控制在极端扰动下可能面临失稳风险。AHO控制策略作为一种非线性控制方案，能显著提升系...
考虑直流母线效应的构网型变流器稳定性分析与控制设计
Stability Analysis and Control Design of Grid-Forming Converters With DC-Link Effect
Chenhang Xu · Zhixiang Zou · Xinlei Liu · Meng Huang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年5月
本文研究了构网型变流器在电网故障下的暂态稳定性问题，重点分析了直流母线电压波动对系统稳定性的影响。通过构建暂态能量函数，揭示了直流侧动态与交流侧输出之间的耦合机制，并提出了相应的控制优化策略，以提升变流器在弱电网环境下的故障穿越能力。
解读: 该研究直接契合阳光电源PowerTitan系列液冷储能系统及大型组串式逆变器的核心技术演进。随着高比例可再生能源接入，电网强度下降，构网型（GFM）技术已成为阳光电源提升系统支撑能力的关键。文章提出的直流母线效应分析，对于优化PowerTitan的PCS控制算法、提升在弱电网下的暂态稳定性及故障穿越...
消弧线圈接地星型连接电力电子变压器控制策略
Control Strategy for Arc-Suppression-Coil-Grounded Star-Connected Power Electronic Transformers
Shaodi Ouyang · Jinjun Liu · Yue Yang · Xingxing Chen 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年6月
本文研究了电力电子变压器（PET）在消弧线圈接地系统下的运行控制。针对星型连接的中压侧，分析了PET在配电网接地保护中的应用，提出了相应的控制策略，以确保系统在故障状态下的稳定运行与安全保护，为未来配电网电力电子化提供了技术参考。
解读: 电力电子变压器（PET）作为未来配电网的核心设备，其接地与并网控制技术对阳光电源的电网侧储能（PowerTitan系列）及中压并网逆变器具有前瞻性参考价值。虽然目前阳光电源产品以组串式和集中式逆变器为主，但随着配电网向智能化、电力电子化转型，该研究中关于消弧线圈接地下的故障穿越与稳定控制策略，可为公...
串并联模块化电力转换系统的电压/电流均流技术综述
A Review of Voltage/Current Sharing Techniques for Series–Parallel-Connected Modular Power Conversion Systems
Dajun Ma · Wu Chen · Xinbo Ruan · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年11月
随着高压应用场景增多，现有开关器件（如6.5kV IGBT）的耐压限制成为瓶颈。本文综述了解决该问题的多种方法，包括开关串联、多电平变换器等技术，旨在提升电力电子系统的电压/电流处理能力。
解读: 该技术对于阳光电源的集中式逆变器（如SG系列）及大型储能系统（如PowerTitan）至关重要。随着光伏系统向1500V甚至更高电压等级演进，以及储能系统对高压直流母线架构的需求，模块化串并联技术是提升系统功率密度和效率的核心。建议研发团队关注文中提到的均压均流控制策略，以优化大功率IGBT模块的串...
基于Duffing–Hopf振荡器的并联构网型逆变器电压前馈阻尼控制
Voltage Feedforward Damping Control Based on Duffing–Hopf Oscillator for Parallel Grid-Forming Inverters
Siyi Luo · Wu Chen · Haozhe Jin · Yueyin Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
基于振荡器的构网型（GFM）控制虽具备优异的同步能力与动态响应，但缺乏惯量支撑。本文针对并联GFM逆变器系统，提出了一种基于Duffing–Hopf振荡器的电压前馈阻尼控制策略，旨在解决惯量不足导致的系统稳定性与可靠性问题，提升弱电网下的并网性能。
解读: 该研究直接服务于阳光电源PowerTitan及PowerStack等储能变流器（PCS）的构网型技术演进。随着高比例新能源接入，电网强度降低，传统的跟网型控制已难以满足需求。Duffing–Hopf振荡器控制策略能有效提升PCS在弱电网下的电压支撑能力与阻尼特性，解决多机并联时的谐振与稳定性难题。建...
负偏压下阈值电压不稳定性和具有铁电电荷俘获栅堆叠的GaN三栅HEMT器件的栅极可靠性
Negative bias threshold voltage instability and gate reliability in GaN tri-gate HEMTs with ferroelectric charge-trap gate stack
Rahul Rai · Khanh Quoc Nguyen · Hung Duy Tran · Viet Quoc Ho · Applied Physics Letters · 2025年9月 · Vol.127
本文研究了采用铁电电荷俘获栅堆叠的GaN三栅高电子迁移率晶体管（HEMT）在负偏压应力下的阈值电压不稳定性及栅极可靠性。实验结果表明，负栅偏压导致显著的阈值电压漂移，主要源于栅介质中电荷俘获态的动态响应及铁电层的极化翻转。通过温度依赖性和时间演化分析，揭示了界面态和体陷阱的协同作用机制。该工作为理解高密度电荷俘获栅堆叠中的可靠性退化机理提供了依据，并对增强型GaN功率器件的稳定性优化具有指导意义。
解读: 该研究对阳光电源的GaN功率器件应用具有重要参考价值。铁电电荷俘获栅堆叠结构的阈值电压稳定性问题直接影响SG系列高频逆变器和ST系列储能变流器的可靠性。研究发现的界面态和体陷阱协同作用机理,有助于优化我司新一代GaN器件的栅极设计,提升产品稳定性。特别是对1500V大功率系统和车载OBC等高频应用场...
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