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光触发自适应零电压开关
Optically Triggered Self-Adaptive Zero Voltage Switching
Borong Hu · Yunlei Jiang · Luke Shillaber · Hengyu Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年9月
零电压开关（ZVS）能提升电力电子效率，但受功率半导体非线性寄生电容及负载电流变化影响，实现难度较大。本文提出一种利用SiC MOSFET本征电致发光（EL）特性的自适应ZVS方法，通过在每个开关周期自动调节开关频率，实现最优ZVS控制。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线具有重要价值。在组串式光伏逆变器和PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）中，SiC器件已成为提升功率密度和效率的关键。利用SiC本征电致发光实现自适应ZVS，可有效降低开关损耗，解决宽禁带器件在复杂工况下的软开关控制难题。建议研发团队关注该传感机制...
一种基于去饱和检测的GaN HEMT超快响应保护电路
A Simple Desaturation-Based Protection Circuit for GaN HEMT With Ultrafast Response
Ruoyu Hou · Juncheng Lu · Zhongyi Quan · Yun Wei Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年6月
针对GaN增强型高电子迁移率晶体管（GaN E-HEMT）在实际应用中面临的短路保护（SCP）挑战，本文提出了一种基于去饱和检测的超快响应保护电路。由于GaN器件开关速度极快，传统保护方法响应滞后，该研究通过优化检测机制，有效解决了GaN器件在高频应用中的短路保护难题，提升了系统可靠性。
解读: 随着阳光电源在户用光伏逆变器及小型化充电桩产品中对高功率密度要求的提升，GaN器件的应用前景广阔。该文提出的超快响应保护电路能有效解决GaN器件在极端工况下的可靠性瓶颈，对提升阳光电源下一代高频化、小型化逆变器及充电桩产品的安全性具有重要参考价值。建议研发团队关注该去饱和检测技术在驱动电路集成化设计...
高性能碳化硅功率模块寄生参数分析的改进方法
Improved Methodology for Parasitic Analysis of High-Performance Silicon Carbide Power Modules
Brian T. DeBoi · Andrew N. Lemmon · Brice McPherson · Brandon Passmore · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年10月
宽禁带半导体的高开关速度易在封装内部激发谐振，导致电压过冲及电磁干扰。本文提出了一种改进的有限元分析（FEA）方法，用于精确提取功率模块的寄生参数，从而优化器件几何结构并降低寄生效应，提升高性能功率模块的设计可靠性。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心竞争力。随着公司组串式逆变器（如SG系列）及储能系统（如PowerTitan）向更高功率密度和更高开关频率演进，SiC器件的应用已成为提升效率的关键。该改进的寄生参数提取方法可显著优化功率模块的封装设计，有效抑制电压过冲，提升系统在极端工况下的电磁兼容性（EMC）与可靠...
简化多源开关电容多电平逆变器拓扑
Reduced Multisource Switched-Capacitor Multilevel Inverter Topologies
Mohammad Ali Hosseinzadeh · Maryam Sarebanzadeh · Cristian F. Garcia · Ebrahim Babaei 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年12月
多源开关电容多电平逆变器适用于多直流源可再生能源系统。然而，现有拓扑存在功率器件和电容数量多、升压倍数低等缺陷，导致控制复杂、性能下降且成本增加。本文旨在通过优化拓扑结构，减少器件数量并提升升压能力，以改善多电平逆变器的整体性能。
解读: 该研究针对多电平逆变器的拓扑优化，对阳光电源的组串式逆变器及集中式逆变器产品线具有重要参考价值。在光伏发电系统中，通过减少开关器件和电容数量，不仅能降低硬件成本，还能提升系统功率密度和转换效率。特别是在高压组串式逆变器设计中，该拓扑优化思路有助于简化控制逻辑，提升系统可靠性。建议研发团队关注其在多路...
一种同时消除EMI关键振荡并降低宽禁带功率半导体开关损耗的直接方法
Direct Approach of Simultaneously Eliminating EMI-Critical Oscillations and Decreasing Switching Losses for Wide Bandgap Power Semiconductors
Lars Middelstaedt · Jianjing Wang · Bernard H. Stark · Andreas Lindemann · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年11月
电力电子电路中普遍存在由换流单元谐振引起的振荡，这会增加电路应力并产生电磁干扰（EMI），在SiC和GaN等宽禁带半导体的高速开关电路中尤为突出。本文提出了一种通过有源门极驱动技术抑制振荡的新方法，在不牺牲开关速度的前提下，有效平衡了EMI抑制与开关损耗优化，提升了高频功率变换器的性能。
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及PowerTitan系列储能PCS向高功率密度、高开关频率演进，SiC器件的应用已成为主流。该研究提出的有源门极驱动方案，能有效解决高频SiC应用中常见的电压尖峰与EMI难题，有助于进一步提升逆变器效率并简化滤波器设计。建议研发团...
基于双两电平九开关变换器的多电平逆变器用于双三相或六相电机驱动系统
Multilevel Inverter Based on a Dual Two-Level Nine-Switch Converter for a Dual Three-Phase or Six-Phase Motor Drive System
V. Fernão Pires · Armando Cordeiro · Daniel Foito · A. J. Pires 等6人 · IEEE Access · 2025年2月
九开关逆变器因其功率半导体器件数量少，在双三相或六相电机驱动等双输出应用中具有显著优势，但其交流输出电压仅限于两电平。本文提出一种具有多电平输出特性的新型逆变器拓扑结构，适用于双三相或六相电机驱动系统。该拓扑由两个隔离的逆变器构成，桥臂数量由六个减少至三个，形成模块化多电平结构，在减少器件数量的同时实现更多电压电平。结合所提出的调制策略，确保系统实现多电平运行。通过Matlab/Simulink仿真及实验样机测试验证了该拓扑与调制策略的有效性，仿真与实验结果一致，验证了理论分析的正确性。
解读: 该九开关多电平逆变器技术对阳光电源新能源汽车驱动产品线具有重要应用价值。核心优势在于：1）通过双九开关拓扑将桥臂从六个减至三个，器件数量减少33%，可直接降低电机驱动系统成本和体积；2）多电平输出特性可改善电机侧电压波形质量，降低dv/dt应力和共模电压，提升SiC器件在高频开关下的可靠性；3）模块...
考虑任务剖面的风电变流器功率器件热负载与寿命评估
Thermal Loading and Lifetime Estimation for Power Device Considering Mission Profiles in Wind Power Converter
Ke Ma · Marco Liserre · Frede Blaabjerg · Tamas Kerekes · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年2月
作为风力发电机组的核心，电力电子变流器及其功率半导体承受着复杂的环境功率负载，故障率较高。因此，准确的寿命评估对于提高风电变流器的可靠性及降低技术成本至关重要。
解读: 该研究对于阳光电源风电变流器业务具有极高参考价值。通过引入任务剖面（Mission Profiles）进行热负载分析与寿命预测，能够显著优化变流器在复杂环境下的设计裕度，提升产品在极端工况下的可靠性。建议将此寿命评估模型集成至iSolarCloud平台，实现风电变流器全生命周期的健康状态监测（PHM...
高频与超高频功率变换器中的有源功率器件选型
Active Power Device Selection in High- and Very-High-Frequency Power Converters
Grayson Zulauf · Zikang Tong · James D. Plummer · Juan Manuel Rivas-Davila · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年7月
本文旨在为兆赫兹（MHz）频率下的软开关功率变换器提供功率器件选型指南。在超高频应用中，功率半导体寄生输出电容（COSS）的充放电损耗是制约效率的关键因素，但该损耗通常未在厂商数据手册中明确标注。本文通过分析与测量，为高频变换器的器件评估与选型提供了重要参考。
解读: 随着阳光电源组串式逆变器及户用储能系统向高功率密度、小型化方向发展，开关频率的提升已成为技术演进的必然趋势。本文关于MHz级频率下COSS损耗的分析，对公司研发下一代基于SiC/GaN的宽禁带半导体功率模块具有重要指导意义。建议研发团队在PowerTitan等储能系统及新一代组串式逆变器的拓扑设计中...
通过功率模块底板电容的漏电流分析与抑制
Analysis and Cancellation of Leakage Current Through Power Module Baseplate Capacitance
Aaron D. Brovont · Andrew N. Lemmon · Christopher New · Blake W. Nelson 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年5月
宽禁带半导体的高速开关特性会在功率模块底板产生显著的共模（CM）漏电流，导致电磁干扰问题。本文针对典型的碳化硅（SiC）半桥多芯片功率模块，从理论上分析了该共模行为，并提出了相应的抑制策略，旨在优化电力电子系统的电磁兼容性。
解读: 随着阳光电源在组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统中大规模应用SiC功率模块以提升功率密度和效率，高频开关带来的共模漏电流问题日益突出。本文的研究对于优化逆变器及PCS的电磁兼容（EMC）设计至关重要。建议研发团队参考该理论模型，在模块封装设计阶段优化寄生电容布局，并在P...
包含器件额定信息的功率半导体完整损耗与热模型
Complete Loss and Thermal Model of Power Semiconductors Including Device Rating Information
Ke Ma · Amir Sajjad Bahman · Szymon Beczkowski · Frede Blaabjerg · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年5月
功率器件的热负载直接影响变流器系统的可靠性。本文提出了一种综合考虑电气负载与器件额定参数的损耗及热模型，克服了传统模型仅关注电气负载作为设计变量的局限性，为功率半导体在变流器中的精确热设计提供了理论支撑。
解读: 该研究对于阳光电源的核心产品线（如组串式/集中式光伏逆变器、PowerTitan/PowerStack储能系统）具有极高的应用价值。在追求高功率密度和长寿命的背景下，精确的热模型是优化功率模块选型与散热设计的关键。通过将器件额定参数纳入模型，研发团队可在设计阶段更精准地评估IGBT/SiC模块在极端...
模块化智能变压器MVAC/LVDC构建模块的热补偿不连续调制
Thermally Compensated Discontinuous Modulation for MVAC/LVDC Building Blocks of Modular Smart Transformers
Youngjong Ko · Vivek Raveendran · Markus Andresen · Marco Liserre · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年1月
本文针对模块化智能变压器（ST）的可靠性与可用性问题，提出了一种热补偿不连续调制策略。通过功率路由技术平衡模块间热应力，有效降低功率半导体失效风险，并提升了中压侧变换器在不平衡负载下的运行能力，为电力电子变换器的热管理与寿命优化提供了新方案。
解读: 该研究关注的模块化智能变压器（ST）架构与阳光电源的PowerTitan系列储能系统及集中式光伏逆变器中的模块化设计理念高度契合。文章提出的热补偿不连续调制策略，可直接应用于阳光电源大功率变换器的热管理优化，通过均衡功率模块间的热应力，显著提升系统在极端工况下的可靠性与寿命。建议研发团队将其引入iS...
一种功率半导体器件的变换器级通态电压测量方法
A Converter-Level on-State Voltage Measurement Method for Power Semiconductor Devices
Yingzhou Peng · Yanfeng Shen · Huai Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年2月
本文提出了一种变换器级测量方法，仅需单个电路即可测量单相逆变器中所有功率半导体的通态电压。该方法通过连接至各桥臂中点而非单个器件的两端，显著降低了电路复杂度，在功率器件状态监测与可靠性评估方面具有应用潜力。
解读: 该技术对于阳光电源的组串式逆变器及户用逆变器产品线具有重要价值。通过简化通态电压测量电路，公司可在不增加硬件成本的前提下，实现对IGBT/SiC模块健康状态的实时监测与故障预警。这不仅能提升iSolarCloud智能运维平台的故障诊断精度，还能为预防性维护提供数据支撑，从而降低运维成本，提升产品全生...
利用电流表面探头测量快速功率半导体电流
Using Current Surface Probe to Measure the Current of the Fast Power Semiconductors
Ke Li · Arnaud Videt · Nadir Idir · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年6月
本文提出了一种用于测量开关电流波形的电流表面探头（CSP），具有高带宽和小插入阻抗的优势。通过测量IGBT开关电流，并与传统电流探头及霍尔效应探头进行对比，验证了其传输阻抗特性，证明了该方法在功率器件动态特性测试中的有效性。
解读: 该技术对阳光电源的研发与质量控制具有重要意义。在组串式逆变器、PowerTitan储能系统及风电变流器的研发过程中，高频开关电流的精确测量是优化驱动电路、降低开关损耗及提升电磁兼容性（EMC）的关键。CSP技术相比传统电流探头具有更小的插入阻抗，能更真实地还原IGBT/SiC器件的动态开关过程，有助...
基于不连续调制技术的级联H桥静止同步补偿器最小电压运行
Minimum Voltage Operation of Cascaded H-Bridge StatComs Using Discontinuous Modulation
Qingxiang Liu · Ezequiel Rodriguez · Yu Zeng · Glen G. Farivar 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年5月
本文研究了级联H桥（CHB）静止同步补偿器（StatCom）在低直流母线电压下的运行特性。通过降低电容电压，可有效减轻子模块电容及功率器件的电压应力，从而提升系统可靠性并降低损耗。文章提出了确定峰值电容电压最小允许值的分析方法，对优化CHB StatCom的运行效率具有重要意义。
解读: 该技术对阳光电源的大型储能系统（如PowerTitan系列）及高压大功率并网设备具有重要参考价值。CHB拓扑常用于高压大容量储能变流器，通过优化调制策略实现低电压运行，不仅能降低功率器件的电压应力，还能在一定程度上减少电容体积与成本，提升系统功率密度。建议研发团队关注该不连续调制技术在降低开关损耗方...
具有降低功率处理和功率解耦功能的单相LED驱动器
Single-Phase LED Driver With Reduced Power Processing and Power Decoupling
Huan Li · Sinan Li · Weidong Xiao · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年4月
降低功率处理是提升LED驱动系统转换效率的新趋势。本文提出了一种新型LED驱动架构，相较于现有方案，该架构减少了功率半导体器件的使用，从而具备更低成本和更高效率的潜力。文章据此推导了一种新型AC/DC LED驱动拓扑。
解读: 该文献探讨的“降低功率处理”和“功率解耦”技术，核心在于通过拓扑优化减少器件数量以提升效率，这与阳光电源在户用光伏逆变器及充电桩产品中追求高功率密度、低成本的研发方向一致。虽然该文针对LED驱动，但其提出的功率解耦策略可为阳光电源户用储能系统（如PowerStack）中的单相逆变级提供设计参考，有助...
用于串联谐振DC/DC变换器系统中最小化电感需求的零电压开关辅助电路
Zero-Voltage-Switching Auxiliary Circuit for Minimized Inductance Requirement in Series-Resonant DC/DC Converter Systems
Jannik Schafer · Johann W. Kolar · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年6月
在电力电子变换器中，磁性元件的成本与体积是限制功率密度与生产成本的关键因素。本文针对高频软开关应用，提出了一种零电压开关（ZVS）辅助电路，旨在降低对主磁性元件储能的需求，从而优化谐振变换器的设计，实现更小的体积与更高的功率密度。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及组串式逆变器中的DC/DC变换级具有重要参考价值。通过引入ZVS辅助电路，可以在保证软开关特性的前提下，显著减小磁性元件体积，从而提升PCS模块的功率密度并降低物料成本。建议研发团队评估该拓扑在兆瓦级储能变流器中的应用潜力，...
基于热流谱分析的功率模块频域热建模
Frequency-Domain Thermal Modeling of Power Modules Based on Heat Flow Spectrum Analysis
Mengqi Xu · Ke Ma · Quan Zhong · Marco Liserre · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年2月
本文提出了一种基于热流谱分析的功率模块频域热建模方法。现有研究多局限于热阻抗的频域响应，仅能描述半导体温度行为。本文方法扩展了建模范围，不仅能分析半导体温度，还能更全面地描述功率模块内部的多时间尺度热动态特性。
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）至关重要。功率模块是上述产品的核心组件，其热可靠性直接影响整机寿命与功率密度。通过引入频域热流谱分析，研发团队能更精确地模拟极端工况下的热应力，优化散热设计，特别是在高功率密度储能PCS和大型光伏逆变器中，该方...
单相混合开关电容倍压SEPIC PFC整流器
Single-Phase Hybrid Switched-Capacitor Voltage-Doubler SEPIC PFC Rectifiers
Paulo Junior Silva Costa · Carlos Henrique Illa Font · Telles Brunelli Lazzarin · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年6月
本文将开关电容概念引入电压倍增断续导通模式（DCM）SEPIC整流器中，提出了一系列单相混合SEPIC功率因数校正（PFC）整流器。该拓扑通过增加开关电容单元，有效降低了功率器件的电压应力并提升了静态增益，适用于对效率和功率密度有高要求的整流电路设计。
解读: 该研究提出的混合开关电容SEPIC拓扑在提升功率密度和降低器件电压应力方面具有显著优势。对于阳光电源而言，该技术可作为户用光伏逆变器或小型充电桩前端PFC电路的技术储备。通过降低器件电压应力，有助于选用成本更优的功率器件，从而提升产品竞争力。建议研发团队评估该拓扑在小功率、高效率转换场景下的应用潜力...
考虑子模块电压传感器噪声的模块化多电平变换器
MMC）建模
Shiqi Ji · Xingxuan Huang · James Palmer · Fred Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年2月
模块化多电平变换器（MMC）广泛应用于中高压领域。随着功率半导体开关速度的提升及子模块设计的紧凑化，子模块电压传感器噪声（SVSN）的影响日益显著，但传统模型尚未充分考虑该因素。本文旨在建立考虑SVSN影响的MMC精确模型，以提升变换器在复杂电磁环境下的控制精度与稳定性。
解读: MMC拓扑是阳光电源在大功率储能系统（如PowerTitan系列）及高压并网变流器中的核心技术方向。随着系统功率密度的提升，子模块内部的电磁干扰对电压采样精度的影响成为制约控制性能的关键。该研究提出的噪声建模方法，有助于优化阳光电源储能变流器（PCS）的采样滤波算法与闭环控制策略，提升系统在复杂电网...
SiC功率MOSFET栅极漏电流监测：一种智能栅极驱动器的估算方法
Monitoring of Gate Leakage Current on SiC Power MOSFETs: An Estimation Method for Smart Gate Drivers
Julien Weckbrodt · Nicolas Ginot · Christophe Batard · Stephane Azzopardi · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年8月
碳化硅（SiC）功率器件因其高频、高温特性被广泛应用于电能转换系统。本文针对SiC MOSFET的栅极漏电流监测问题，提出了一种适用于智能栅极驱动器的估算方法，旨在提升SiC器件在电力电子系统中的运行可靠性与状态监测能力。
解读: 该研究直接契合阳光电源在光伏逆变器和储能PCS中对SiC器件的应用趋势。随着PowerTitan系列储能系统及组串式逆变器向更高功率密度和高频化演进，SiC MOSFET的长期可靠性至关重要。该栅极漏电流监测方法可集成至阳光电源的智能栅极驱动电路中，实现对功率模块早期失效的预警，从而提升iSolar...
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