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重复过流关断下1200V沟槽型IGBT的失效分析
Failure Analysis of 1200 V Trench IGBTs Under Repetitive Overcurrent Turn-OFF
Huanqi Li · Jiayu Fan · Zhonghao Dongye · Jiayi Shao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年2月
随着构网型（Grid-forming）控制策略的普及，光伏与储能逆变器中的IGBT需频繁承受过流关断工况。本文针对1200V沟槽型IGBT在重复过流关断下的失效机理进行了深入研究，建立了等效实验电路，揭示了器件在极端工况下的退化规律，为电力电子系统的可靠性设计提供了理论支撑。
解读: 该研究直接关系到阳光电源核心产品（如组串式逆变器、PowerTitan储能系统）的功率模块选型与可靠性设计。在构网型（GFM）应用场景下，逆变器需具备更强的故障穿越与过流处理能力，这对IGBT的耐受性提出了更高要求。建议研发团队参考该失效机理，优化驱动电路的过流保护策略，并将其纳入功率模块的寿命预测...
推挽式Class Φ2射频功率放大器
Push–Pull Class Φ2 RF Power Amplifier
Lei Gu · Grayson Zulauf · Zhemin Zhang · Sombuddha Chakraborty 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年10月
Class Φ2/EF2放大器因其高效率、低电压应力、驱动简单及负载无关的零电压开关（ZVS）特性，在高压高频功率转换领域极具吸引力。由于其调谐自由度高，以往研究多依赖数值方法求解单端电路，本文提出了一种推挽式拓扑分析方法。
解读: 该文献探讨的高频射频功率放大技术主要应用于射频通信领域，与阳光电源现有的光伏逆变器、储能PCS及充电桩等电力电子产品在应用场景上有较大差异。然而，其核心技术点——高频高效转换及ZVS软开关技术，对于阳光电源研发下一代超高功率密度、高频化的功率模块具有参考价值。建议研发团队关注其在宽禁带半导体（如Ga...
基于MMC的固态变压器电容充电特性分析及两种新型电压平衡策略的低频纹波抑制
Analysis of Capacitor Charging Characteristics and Low-Frequency Ripple Mitigation by Two New Voltage-Balancing Strategies for MMC-Based Solid-State Transformers
Lei Zhang · Jiangchao Qin · Yuntao Zou · Qing Duan 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年1月
本文研究并比较了用于固态变压器（SST）的模块化多电平变换器（MMC）的多种调制方法及电容电压平衡算法。文章详细分析了现有单步交替电压平衡法与传统移相调制及最近电平逼近算法下的电容充放电特性，并提出了两种新型电压平衡策略以有效抑制低频纹波。
解读: 该研究涉及的MMC拓扑及电压平衡控制策略，对阳光电源的高压大功率储能系统（如PowerTitan系列）及大型光伏并网逆变器具有重要参考价值。随着储能系统向更高电压等级（如1500V及以上）发展，MMC技术在提升电能质量、降低谐波及实现更高效的直流电压平衡方面具有应用潜力。建议研发团队关注文中提出的新...
基于反馈线性化的MMC相非同步功率解耦控制
Phase-Unsynchronized Power Decoupling Control of MMC Based on Feedback Linearization
Yuntao Zou · Lei Zhang · Jiangchao Qin · Wanxing Sheng 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年3月
针对传统模块化多电平变换器（MMC）依赖锁相环（PLL）进行相同步且忽略复杂内部动态的问题，本文提出了一种无需PLL的非线性相非同步功率解耦控制策略。该方法通过反馈线性化处理MMC的非线性动力学，有效提升了系统稳定性和功率解耦性能。
解读: MMC技术在阳光电源的大型地面光伏电站及高压大容量储能系统（如PowerTitan系列）中具有重要应用潜力。该文提出的无PLL控制策略能显著增强变换器在弱电网环境下的鲁棒性，对于提升阳光电源大型储能变流器（PCS）在复杂电网条件下的并网稳定性具有重要参考价值。建议研发团队关注反馈线性化方法在多电平拓...
一种在直流断路器应用中使用超高驱动电压的IGBT电流提升方法
An IGBT Current Boosting Method by Using Ultrahigh Driving-Voltage in HVdc Circuit Breaker Applications
Jingfei Wang · Guishu Liang · Xiangyu Zhang · Lei Qi 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年7月
基于电力电子技术的直流断路器通常需要大量IGBT以实现大容量分断，电流容量不足是导致成本过高的主要原因。本文提出了一种利用超高驱动电压提升IGBT电流容量的方法，旨在优化直流断路器应用中的功率器件性能。
解读: 该技术通过优化驱动电压提升IGBT电流处理能力，对阳光电源的电力电子产品研发具有参考价值。虽然阳光电源核心业务集中在光伏逆变器和储能系统（如PowerTitan、ST系列PCS），但在高压直流输电（HVDC）配套设备及大功率储能系统的直流侧保护方案中，该方法可有效降低器件冗余，提升功率密度并降低成本...
基于特征提取与状态分类的IGBT键合线老化识别
Identification of IGBT Bonding Wire Degradation Based on Feature Extraction and State Classification
Xiaoyu Shen · Xiangyu Zhang · Hong Shen · Zhonghao Dongye 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年10月
本文针对IGBT键合线这一薄弱环节，提出了一种结合特征提取与状态分类的监测方法。通过利用多周期低频运行数据构建高维矩阵，实现对键合线老化故障的早期检测，从而有效预防系统失效，提升电力电子设备的运行安全性。
解读: IGBT是阳光电源组串式/集中式光伏逆变器、PowerTitan/PowerStack储能变流器及风电变流器的核心功率器件。键合线老化是导致功率模块失效的主要原因之一。该研究提出的基于特征提取的故障诊断方法，可直接应用于iSolarCloud智能运维平台，通过分析逆变器运行数据，实现对核心功率模块的...
一种集成半软开关和限压功能的高效固态开关保护电路
A High-Efficiency Protection Circuit Integrating Semi-Soft Switching and Voltage Limiting Functions for Solid-State Switch Applications
Kexin Liu · Xiangyu Zhang · Lei Qi · Guangfu Tang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年12月
针对高压直流断路器成本高昂的问题，本文提出了一种集成半软开关与限压功能的固态开关保护电路。该电路不仅能实现高效保护，且不会与系统电感产生谐振，有效提升了固态开关在电力电子系统中的应用性能与可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及大功率光伏逆变器至关重要。固态开关在直流侧保护及故障隔离中应用广泛，该保护电路通过半软开关技术降低了开关损耗，并解决了电压尖峰问题，能够显著提升PCS模块的功率密度与运行可靠性。建议研发团队评估该拓扑在下一代高压储能变流器中...
基于等效变换器阻抗重塑的直流微电网惯量模拟
Inertia Emulation in Droop-Based DC Microgrids With Equivalent Converter Impedance Reshaping
Fei Deng · Lei Zhang · Ziheng Xiao · Zhigang Yao 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月
随着可再生能源渗透率提高，微电网惯量降低导致直流母线电压波动，威胁系统稳定性。本文提出通过储能单元模拟虚拟直流电机特性来提供虚拟惯量，并结合等效变换器阻抗重塑技术，有效抑制电压快速波动，提升直流微电网的系统稳定性。
解读: 该技术对阳光电源的PowerTitan和PowerStack等储能系统具有重要应用价值。在直流微电网或光储直驱场景中，通过在PCS控制策略中引入虚拟惯量与阻抗重塑算法，可显著提升系统在弱电网或孤岛模式下的电压支撑能力。建议研发团队将此算法集成至iSolarCloud智能运维平台下的高级控制策略库中，...
高功率开关电容变换器变频单周期控制的建模与分析
Modeling and Analysis of Variable Frequency One-Cycle Control on High-Power Switched-Capacitor Converters
Bin Wu · Lei Yang · Xiaobin Zhang · Keyue Ma Smedley 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年6月
开关电容（SC）变换器作为变结构系统，传统开环或线性反馈控制存在动态响应慢、运行范围窄及电压纹波大等问题。本文提出了一种针对高功率SC变换器的变频单周期控制策略，旨在通过非线性控制手段提升系统的动态性能与稳态精度，克服传统控制方法的局限性。
解读: 开关电容（SC）变换器在提升功率密度方面具有潜力，该文提出的变频单周期控制策略可优化变换器的动态响应和纹波特性。对于阳光电源而言，该技术可关注在户用光伏优化器或小型DC-DC功率模块中的应用，以提升转换效率并减小体积。虽然目前阳光电源主流产品（如PowerTitan、组串式逆变器）多采用基于电感磁性...
基于广义梯形电流模式的多电平DC-DC变换器零电压开关技术
Generalized Trapezoidal Current Mode-Based Zero-Voltage Switching for Multilevel DC–DC Converters
Zhigang Yao · Muyang Liu · Yaohua Li · Ziheng Xiao 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年7月
本文提出了一种基于广义梯形电流模式（TZC）的创新方法，旨在解决多电平DC-DC变换器在实现零电压开关（ZVS）时的挑战。该方法克服了传统三角电流模式（TCM）在低电感电流纹波工况下失效及峰值电流过高的缺陷，为提升变换器效率提供了新的控制策略。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及组串式光伏逆变器具有重要参考价值。多电平拓扑是提升高压光伏与储能系统效率的核心，通过引入广义梯形电流模式，可有效降低变换器在宽负载范围下的开关损耗，并缓解传统TCM带来的高电流应力问题。建议研发团队在下一代高功率密度储能变流...
基于T型变换器与MMDTC的STATCOM低电容运行及其分层控制
Low-Capacitance Operation and Its Hierarchical Control for STATCOM Based on T-Type Converter With MMDTC
Shuo Liu · Decun Niu · Lei Zhang · Jianjian Lin 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
针对基于T型变换器和模块化多电平直流链路的静止同步补偿器（STATCOM），传统方案需大电容以抑制电压纹波。本文提出一种低电容运行策略，利用电容电压纹波与桥臂电压在不同无功模式下的相位关系，通过分层控制实现电容容量的显著降低，提升系统功率密度。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan系列）及大功率并网设备具有重要参考价值。通过降低直流侧电容需求，可显著提升PCS的功率密度并降低成本，同时延长电容寿命，提高系统可靠性。建议研发团队评估该分层控制策略在模块化多电平储能变流器中的应用潜力，特别是在追求高功率密度和紧凑型设计的工业储能场...
一种具有CLLC谐振拓扑的固态高压射频振荡器及其参数优化
A Solid-State High-Voltage RF Oscillator With CLLC-Type Resonant Topology and Its Parameter Optimization
Weixi Gong · Lei Pang · Yongle Yao · Haoyuan Li 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
本文提出了一种用于Dynamitron加速器兆伏级电源的固态射频振荡器方案，采用CLLC四元件谐振网络。通过分析该拓扑的工作原理，研究了三种工作模式，并确定了谐振网络的参数优化目标，以提升高压电源系统的整体性能。
解读: CLLC拓扑是目前双向DC-DC变换器（如储能PCS和电动汽车充电桩）中的核心技术方案，具备软开关特性和高功率密度优势。阳光电源的PowerTitan系列储能系统及充电桩产品线，可通过研究该文的谐振参数优化方法，进一步提升变换器的转换效率与电磁兼容性。此外，该文对高压谐振网络的分析思路，可为公司下一...
基于高精度分段罗氏线圈的压接式器件电流分布偏差非侵入式评估
Nonintrusive Evaluation of Current Distribution Bias in Press Pack Devices With High-Accuracy Segmented Rogowski Coils
Yuanfang Lu · Hong Shen · Lei Qi · Hao Cui 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
压接式（PP）器件在高压直流输电中至关重要。随着并联芯片数量和面积的增加，由器件老化和压力不均引起的电流不平衡问题日益突出。本文提出一种基于电磁感应原理的非侵入式检测方法，利用高精度分段罗氏线圈评估压接式器件内部的电流分布，为监测电流不平衡及器件健康状态提供了有效手段。
解读: 该技术对阳光电源的集中式逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）中使用的压接式IGBT模块具有重要意义。在大功率电力电子设备中，芯片间的电流均流直接影响模块的寿命与可靠性。通过引入分段罗氏线圈的非侵入式监测技术，阳光电源可在iSolarCloud智能运维平台中集成更精准的功率模块健康状态评...
用于高功率IGBT开关性能提升与过压保护的先进有源门极驱动
Advanced Active Gate Drive for Switching Performance Improvement and Overvoltage Protection of High-Power IGBTs
Fan Zhang · Xu Yang · Yu Ren · Lei Feng 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年5月
本文提出了一种新型有源门极驱动（AGD）技术，旨在提升高功率IGBT的开关性能并实现过压保护。相较于传统的固定电压源和固定门极电阻驱动方式，该AGD引入了互补电流源，可为门极提供额外的驱动电流，从而有效优化开关过程中的电压电流波形，降低损耗并抑制过电压。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线具有显著的工程价值。在集中式光伏逆变器和PowerTitan系列大型储能PCS中，高功率IGBT模块的开关损耗与过电压抑制是提升效率与可靠性的关键。通过引入有源门极驱动技术，可以更精细地控制IGBT的开关轨迹，在保证器件安全工作区（SOA）的前提下，进一步提升系统功率密度...
基于级联多电平变换器的混合储能系统有功功率控制
The Active Power Control of Cascaded Multilevel Converter Based Hybrid Energy Storage System
Wei Jiang · Chengwei Zhu · Chen Yang · Lei Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年8月
级联多电平变换器（CMC）因其结构简单、电能质量高及输出电压等级高等优点，被广泛应用于储能系统。然而，由于非对称功率分配问题，CMC在混合储能系统（HESS）中的应用面临挑战。本文提出了一种用于CMC型HESS的新型拓扑结构，旨在解决功率分配与控制难题。
解读: 该研究针对级联多电平变换器（CMC）在混合储能系统中的功率分配难题，对阳光电源PowerTitan及ST系列大功率储能变流器（PCS）具有重要参考价值。随着储能系统向高压化、大容量化发展，CMC拓扑能有效降低输出谐波并提升系统效率。建议研发团队关注该拓扑在处理异构电池（如锂电+超级电容）混合储能场景...
一种用于输入串联DC/DC变换器的积木式构建方法
A Building Block Method for Input-Series-Connected DC/DC Converters
Jinpei Duan · Donglai Zhang · Lei Wang · Zhicheng Zhou 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年3月
本文提出了一种构建输入串联DC/DC变换器的积木式方法，通过将电压共享模块（VSM）与电压源或电流源模块相结合，解决了高压应用中低压器件的使用限制。VSM由两个MOSFET和一个电感组成，实现了模块间的电压自动均衡。
解读: 该技术对于阳光电源的高压光伏逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。在面对更高直流输入电压等级的趋势下，利用积木式VSM模块化设计，可以有效降低对单一高压功率器件的依赖，提升系统设计的灵活性与成本竞争力。建议研发团队评估该拓扑在组串式逆变器直流侧升压电路中的应用可行性，特...
一种利用模块化间隙型MOV实现高电压利用率的直流断路器新型固态开关方案
A Novel Solid-State Switch Scheme With High Voltage Utilization Efficiency by Using Modular Gapped MOV for DC Breakers
Kexin Liu · Xiangyu Zhang · Lei Qi · Xinyuan Qu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年3月
金属氧化物压敏电阻（MOV）常用于直流断路器中以限制电流开断产生的过电压，从而保护电力电子器件。然而，MOV在抑制过电压的同时，会降低连续工作电压能力。本文提出了一种利用模块化间隙型MOV的新型固态开关方案，旨在提高直流断路器的电压利用效率。
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。随着储能系统直流侧电压等级不断提升，直流断路器的可靠性与体积优化成为关键。该方案通过优化MOV配置提升电压利用率，有助于减小直流保护单元的体积，降低损耗，并提升系统在极端故障下的保护能力。建议...
一种基于半控与全控混合旁路开关的灵活运行高性能直流可控避雷器
A High-Performance DC Controllable Arrester With Flexible Operation Based on Semicontrolled and Fully-Controlled Hybrid Bypass Switch
Tai Yang · Xiangyu Zhang · Zhiguo He · Hong Shen 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年8月
随着电力系统向大容量和高比例新能源集成发展，电力电子变换器等敏感设备占比增加，对过电压抑制的需求日益迫切。可控避雷器（CA）作为一种实现深度过电压抑制的新型装置备受关注。本文提出一种基于半控与全控混合旁路开关的高性能直流可控避雷器，旨在提升过电压保护的灵活性与响应性能。
解读: 该技术主要针对直流侧过电压保护，对阳光电源的PowerTitan、PowerStack等大型储能系统及集中式光伏逆变器具有参考价值。随着光储系统直流电压等级的不断提升，直流侧的过电压保护与绝缘配合至关重要。该混合开关拓扑可提升系统在极端工况下的可靠性，建议研发团队关注其在直流侧浪涌抑制及故障隔离中的...
无传感器永磁同步电机驱动中常见电气故障与传感器故障的容错控制
Fault-Tolerant Control of Common Electrical Faults and Sensor Faults in Sensorless PMSM Drives
Yun Zhang · Xueqing Wang · Lei Kong · Linlin Lu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年11月
传统无传感器控制难以在驱动器故障时准确估计转子位置，导致系统快速崩溃。本文提出了一种无需额外辅助设施的容错控制方案，旨在解决无传感器永磁同步电机（PMSM）驱动中的常见电气故障及传感器故障，提升系统运行的鲁棒性。
解读: 该技术主要针对电机驱动的容错控制，与阳光电源的电动汽车充电桩（电机驱动相关模块）及风电变流器业务具有技术关联性。在风电变流器中，提高发电机侧控制的容错能力可显著提升风机在极端工况下的可靠性。建议研发团队关注该方案中无需额外硬件的容错策略，将其算法逻辑引入iSolarCloud智能运维平台，通过软件升...
不同储能模式下高功率砷化镓光导半导体开关
PCSS）寿命研究
Cheng Ma · Lei Yang · Shaoqiang Wang · Yu Ji 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年6月
本文通过实验研究了不同储能模式下高功率砷化镓（GaAs）光导半导体开关（PCSS）的寿命。研究发现，在电容储能模式下，通过减小电容容量以缩短载流子雪崩倍增的维持时间，可将PCSS的寿命延长10倍。
解读: 该研究聚焦于宽禁带半导体材料（GaAs）在高功率开关应用中的可靠性与寿命优化，对阳光电源的功率器件选型与前沿技术储备具有参考价值。虽然GaAs目前主要应用于脉冲功率领域，但其提升开关寿命的机理（如通过优化储能参数减少载流子雪崩应力）对于公司在研的下一代高功率密度逆变器及储能变流器（PCS）中的SiC...
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