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控制与算法 构网型GFM 并网逆变器 下垂控制 ★ 5.0

单电压环PI控制构网型变换器的稳定性分析与谐波滤波增强

Stability Analysis and Harmonic Filtering Enhancement of Single-Voltage-Loop PI-Controlled Grid-Forming Converters

Wenrui Li · Wenjia Si · Mowei Lu · Jingyang Fang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月

构网型变换器(GFMC)因具备电压形成与频率调节能力而备受关注。相比多环控制,单电压环控制具有结构简单、动态响应快且无环路耦合等优势。本文针对单电压环控制在LCL滤波下的稳定性问题及谐波抑制能力进行了深入分析,并提出了相应的增强策略,为提升构网型设备的并网性能提供了理论支撑。

解读: 该研究直接服务于阳光电源的构网型(Grid-forming)技术路线,特别是针对PowerTitan系列液冷储能系统及大型地面光伏电站的并网控制。单电压环控制策略的简化有助于降低计算资源占用,提升系统动态响应速度,这对于阳光电源在弱电网环境下的电网支撑能力至关重要。建议研发团队参考文中的谐波滤波增强...

拓扑与电路 宽禁带半导体 功率模块 ★ 2.0

用于射频电容耦合等离子体电源的13.56-MHz零电压开关逆变器

A 13.56-MHz ZVS Inverter for Radio-Frequency Capacitively Coupled Plasma Power Supply

Si Chen · Xinbo Ruan · Ying Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年8月

本文提出了一种用于射频电容耦合等离子体(CCP)电源的13.56-MHz零电压开关(ZVS)逆变器。针对传统射频功率放大器(RFPA)需配备庞大匹配网络导致功率密度低及系统复杂的问题,该研究通过优化逆变拓扑,实现了高频下的高效功率转换,有效提升了系统的集成度与紧凑性。

解读: 该技术属于高频射频电源领域,虽然与阳光电源目前核心的光伏逆变器和储能PCS业务存在差异,但其核心技术点——高频ZVS软开关技术及功率密度提升方案,对阳光电源的功率电子技术储备具有参考价值。特别是针对未来高频化、小型化的电力电子产品研发,该文提出的高频拓扑优化思路可为下一代高功率密度模块的设计提供借鉴...

功率器件技术 SiC器件 功率模块 可靠性分析 ★ 5.0

具有层压铝/铜应力缓冲层的可靠铝线键合SiC/Si二极管

Reliable Aluminum Wire-Bonded SiC/Si Diodes With Laminated Al/Cu Stress Buffers

Xiao-Di Li · Guo-Quan Lu · Yun-Hui Mei · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年9月

随着SiC功率芯片工作温度的升高,铝线键合在芯片与键合线热膨胀系数(CTE)不匹配下,热机械可靠性显著下降。本文提出了一种新型层压铝/铜软应力缓冲层,旨在缓解键合界面的热应力,提升功率模块在高温运行环境下的长期可靠性。

解读: 该技术直接关联阳光电源的核心产品线,特别是组串式逆变器和PowerTitan/PowerStack储能系统中的功率模块封装。随着阳光电源产品向高功率密度和高工作温度演进,SiC器件的应用日益广泛。该研究提出的层压Al/Cu缓冲层技术,能有效解决SiC芯片与铝线键合处的热机械疲劳问题,显著提升逆变器和...

功率器件技术 GaN器件 宽禁带半导体 功率模块 ★ 4.0

一种用于兆赫兹运行的高压共源共栅氮化镓器件新封装

A New Package of High-Voltage Cascode Gallium Nitride Device for Megahertz Operation

Wenli Zhang · Xiucheng Huang · Zhengyang Liu · Fred C. Lee 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年2月

相比硅基器件,横向氮化镓(GaN)高电子迁移率晶体管(HEMT)具备高电流密度、高开关速度和低导通电阻等优势,是实现高频、高效功率转换的理想选择。本文针对GaN HEMT在高频运行下的封装技术进行了研究,旨在解决高频开关带来的寄生参数影响,提升功率密度。

解读: 该技术对阳光电源的户用光伏逆变器及小型化充电桩产品线具有重要战略意义。随着电力电子技术向高频化、高功率密度方向演进,GaN器件的应用能显著减小磁性元件体积,提升整机效率。建议研发团队关注该新型封装技术在兆赫兹级开关频率下的热管理与电磁兼容性能,将其引入下一代轻量化户用逆变器或便携式储能产品的研发中,...

电动汽车驱动 SiC器件 功率模块 可靠性分析 ★ 5.0

电动汽车应用中SiC逆变器轴电压的分析与抑制

Analysis and Suppression of Shaft Voltage in SiC-Based Inverter for Electric Vehicle Applications

Yang Han · Haifeng Lu · Yongdong Li · Jianyun Chai · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年7月

SiC MOSFET的应用提升了电动汽车逆变器的开关频率并减轻了重量,但其高频开关特性会导致电机驱动系统中的轴电压升高,从而影响系统可靠性。本文深入研究了SiC器件高频开关对轴电压的影响机制,并提出了相应的抑制策略。

解读: 该研究直接关联阳光电源电动汽车充电桩及电机驱动相关技术储备。SiC器件的高频化是提升逆变器功率密度和效率的关键,但带来的轴电压及EMI问题是系统可靠性的核心挑战。建议在阳光电源的EV驱动及车载电源产品研发中,引入该文的轴电压抑制模型,优化功率模块的封装设计与驱动电路布局,以提升产品在复杂工况下的长期...

拓扑与电路 SiC器件 宽禁带半导体 功率模块 ★ 3.0

一种用于SiC电机驱动的低损耗紧凑型反射波抑制器

A Low-Loss Compact Reflected Wave Canceller for SiC Motor Drives

Yu Zhang · Hui Li · Fang Z. Peng · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年3月

由于SiC器件具有极高的dv/dt,电机驱动中的反射波现象导致过电压问题日益严重。本文提出了一种低损耗、紧凑型有源反射波抑制器(ARWC),通过使用小电流器件来抑制电机端的过电压,有效解决了SiC高频开关带来的电压应力挑战。

解读: 该技术主要针对电机驱动领域,虽然阳光电源的核心业务侧重于光伏和储能,但随着SiC器件在光伏逆变器和储能变流器(PCS)中的广泛应用,高dv/dt带来的电磁兼容(EMC)和绝缘应力问题同样突出。该ARWC拓扑提供的抑制反射波思路,可为阳光电源在开发高功率密度、高开关频率的组串式逆变器或PowerTit...

拓扑与电路 功率模块 储能变流器PCS 光伏逆变器 ★ 4.0

用于高功率高频电力电子应用中的纳米晶粉末磁芯

Nanocrystalline Powder Cores for High-Power High-Frequency Power Electronics Applications

Chaoqiang Jiang · Xinru Li · Saikat S. Ghosh · Hui Zhao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年1月

本文探讨了基于软磁复合材料(SMC)的磁芯在高频电感设计中的应用。通过调节粉末粒径、绝缘材料及磷酸添加量和压制压力,可实现理想的磁导率,从而降低气隙损耗并简化电感设计。文中重点分析了Fe-Cu-Nb-Si-B纳米晶合金在电力电子中的应用潜力。

解读: 该技术对阳光电源的高频化功率变换器设计具有重要参考价值。随着组串式逆变器和PowerTitan系列储能PCS向更高功率密度演进,磁性元件的体积和损耗成为瓶颈。纳米晶粉末磁芯优异的高频特性有助于减小电感体积,提升整机效率。建议研发团队在下一代高频化PCS及户用逆变器磁性元件选型中,评估该材料在降低高频...

功率器件技术 SiC器件 功率模块 可靠性分析 ★ 5.0

碳化硅高温封装芯片连接材料综述

Review of Die-Attach Materials for SiC High-Temperature Packaging

Fengze Hou · Zhanxing Sun · Meiying Su · Jiajie Fan 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月

碳化硅(SiC)器件在高温、高压和高频应用中优于硅器件。为充分发挥SiC的高温潜力,电力电子封装需采用耐高温的芯片连接材料。本文综述了高温芯片连接材料的最新研究进展,分析了其在极端工况下的可靠性与热管理挑战。

解读: 随着阳光电源组串式逆变器及PowerTitan储能系统向高功率密度、高效率方向演进,SiC器件的应用已成为核心趋势。芯片连接材料(Die-attach)直接决定了功率模块在高温环境下的热阻与寿命。本文的研究对于公司提升SiC功率模块的封装可靠性、优化热设计具有重要参考价值。建议研发团队关注银烧结(S...

拓扑与电路 PWM控制 光伏逆变器 并网逆变器 ★ 4.0

新型并联谐振直流环节逆变器辅助换流电路无功传输损耗的改进调制策略

Improved Modulation Strategy for Reactive Energy Transmission Loss of Auxiliary Commutated Circuit of Novel Parallel RDCL Inverter

Si Li · Ming Yang · Yu Ma · Jiang Long 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年8月

针对新型并联谐振直流环节逆变器(PRDCLI)辅助换流电路(ACC)在运行中存在的无功传输损耗大及电流应力高的问题,本文提出了一种基于不连续脉宽调制(DPWM)的改进调制策略,通过采用锯齿波载波技术,有效降低了系统的能量损耗与器件应力。

解读: 该研究关注谐振直流环节逆变器的损耗优化与调制策略,对于阳光电源的高效组串式逆变器及集中式逆变器研发具有参考价值。通过优化辅助换流电路的调制逻辑,可进一步提升逆变器在全功率范围内的转换效率,降低功率器件的电流应力,从而提升整机可靠性与功率密度。建议研发团队评估该锯齿波DPWM策略在现有高频化逆变器平台...

拓扑与电路 DC-DC变换器 光伏逆变器 储能变流器PCS ★ 4.0

一种具有高电压增益的阻抗网络升压变换器

An Impedance Network Boost Converter With a High-Voltage Gain

Guidong Zhang · Herbert Ho-Ching Iu · Bo Zhang · Zhong Li 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年9月

本文提出了一种新型阻抗网络直流-直流升压变换器。与传统升压变换器相比,该拓扑在较低占空比(小于33%)下即可实现更高的电压增益,且减少了二极管使用数量,有效避免了电感饱和引起的系统不稳定问题,解决了传统变换器在高增益下需大占空比工作的局限。

解读: 该拓扑在光伏逆变器(尤其是组串式逆变器)和储能系统(PCS)的DC-DC升压环节具有应用潜力。阳光电源的组串式逆变器和PowerStack/PowerTitan储能系统常需处理宽电压范围输入,该拓扑通过低占空比实现高增益,有助于降低开关管的电压应力,提升整体转换效率并减小磁性元器件体积。建议研发团队...

拓扑与电路 DC-DC变换器 双向DC-DC 储能变流器PCS ★ 4.0

基于高频谐波调制的高速通信电力变换器

Real-Time and High-Speed Talkative Power Converter Based on High-Frequency Harmonic Modulation

Yueyin Wang · Wu Chen · Zhan Shen · Song Hu 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年1月

高效隔离型DC-DC变换器需在隔离侧间建立信息链路以优化性能。Talkative Power Converter (TPC) 技术提供了一种经济高效的通信方案,但现有技术易受功率噪声干扰,且传输延迟较高。本文提出一种基于高频谐波调制的新型TPC方法,实现了实时高速通信,显著提升了功率变换器的控制性能与响应速度。

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中的隔离型DC-DC电路具有重要参考价值。在储能PCS中,隔离侧的高速通信对于实现更精准的功率分配、电池组均衡及故障快速响应至关重要。通过采用高频谐波调制技术,可省去额外的通信隔离器件,从而降低硬件成本并提升...

拓扑与电路 DC-DC变换器 储能系统 充电桩 ★ 3.0

基于磁耦合谐振的可选恒压恒流模式多路输出隔离电源

Multioutput Isolated Power Supply With Selectable Constant Voltage and Constant Current Modes Based on Magnetic Coupling Resonance

Jiangui Li · Yinchong Peng · Longyang Wang · Zheyuan Guo 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月

本文提出了一种基于磁耦合谐振(MCR)的多路输出隔离电源系统。该系统不仅能实现各接收端恒压(CV)与恒流(CC)模式的灵活切换,还能动态调整接收端数量,在多设备供电场景下展现出高灵活性、高效率及高安全性。

解读: 该技术在无线电能传输领域的创新,对阳光电源的电动汽车充电桩业务具有前瞻性参考价值,特别是在未来无线充电桩的模块化设计与多负载分配方面。此外,其恒压/恒流灵活切换的控制策略,可为储能系统(如PowerStack)内部的DC-DC变换器拓扑优化提供思路,有助于提升多电池簇并联时的功率分配灵活性。建议研发...

功率器件技术 SiC器件 功率模块 宽禁带半导体 ★ 4.0

Huang-Pair:一种新型高压二极管概念及其验证

Huang-Pair: A New High Voltage Diode Concept and Its Demonstration

Yuan Li · Alex Q. Huang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年8月

Huang-Pair是一种新型混合二极管概念,通过将低正向压降、低额定电压的二极管与高压多数载流子开关(如SiC JFET)集成。文中开发了一款1200V Huang-Pair,通过低压硅二极管与1200V SiC JFET的组合,实现了低正向压降与高压阻断能力的平衡,提升了功率转换效率。

解读: 该技术通过混合集成方案优化了功率器件的导通损耗与耐压性能,对阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan系列储能变流器(PCS)具有重要参考价值。随着光伏与储能系统向更高电压等级(如1500V及以上)演进,该器件概念有助于提升功率模块的效率,减小散热需求,从而提升产品功率密度。建议研发团队关注该混合...

电动汽车驱动 SiC器件 ★ 4.0

一种带有被动触发钳位电路的SiC MOSFET新型电平转换驱动器

A Novel Level Shifter Driver for SiC MOSFET With Passive Triggered Clamping Circuit

Xiang Zheng · Lijun Hang · Sai Tang · Yandong Chen 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月

与传统的硅(Si)器件相比,碳化硅(SiC)器件能够以更快的开关速度运行。因此,在汽车行业中,碳化硅作为硅器件的替代品更受欢迎。然而,开关速度的提高不可避免地会导致更高的 $dv/dt$,从而引发更严重的串扰问题。本文提出了一种具有可调负电压和米勒钳位电路的新型栅极驱动器。首先,采用由低成本无源元件组成的电平转换电路来产生可调负电压。其次,提出了一种包含两个 n 沟道 MOSFET 的无源触发米勒钳位电路,为串扰电流 $i_{gd}$ 提供低阻抗路径。这部分电路具有成本低、实现和设计复杂度低的优...

解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项针对SiC MOSFET的新型电平位移驱动技术具有重要的战略价值。当前,我们在光伏逆变器和储能系统中正加速推进碳化硅器件的应用,以提升系统功率密度和转换效率。然而,SiC器件高速开关特性带来的dv/dt问题和串扰现象,一直是制约其性能充分发挥的关键瓶颈。 该技术的核心...

拓扑与电路 充电桩 功率模块 双向DC-DC ★ 2.0

一种基于混合磁耦合器和双路径并联补偿的旋转无线电能传输系统及其转速监测功能

A Mixed Flux Coupler and Dual-Path Parallel Compensation Based Rotating Wireless Power Transfer System Integrated With Rotational Speed Monitoring Function

Longyang Wang · Jiangui Li · Guangbin Luo · Qinghe Si 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年6月

本文提出了一种基于混合磁耦合器和双路径并联补偿的旋转无线电能传输系统。该系统在无需额外激励的情况下,实现了高效稳定的无线电能传输及精确的转速监测,有效解决了现有方案中电压不稳定和效率低下的问题。

解读: 该技术主要针对旋转场景下的无线电能传输,虽然与阳光电源现有的光伏逆变器、储能系统及主流充电桩产品线(有线充电)存在差异,但其“无线传输+转速监测”的集成化思路具有前瞻性。在阳光电源的电动汽车充电桩业务中,未来若涉及自动驾驶车辆的无线充电或特定工业场景下的旋转设备供电,该拓扑结构可作为技术储备。建议重...

储能系统技术 储能系统 GaN器件 ★ 4.0

利用AlGaN背势垒中的二维空穴气实现GaN-on-Si HEMT衬底损耗抑制与射频性能提升

2DHG in AlGaN Back-Barrier for Substrate Loss Suppression and RF Performance Enhancement in GaN-on-Si HEMTs

Yeke Liu · Po-Yen Huang · Chun Chuang · Sih-Han Li 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年8月

对于射频应用的硅基氮化镓(GaN-on-Si)高电子迁移率晶体管(HEMT)而言,衬底损耗仍是一项关键挑战。在本研究中,我们通过实验验证了氮化镓/铝镓氮(GaN/AlGaN)背势垒(BB)界面处二维空穴气(2DHG)的形成,并首次证明了其在抑制射频衬底损耗方面的重要作用。我们提出了一种二维空穴气屏蔽模型,并通过技术计算机辅助设计(TCAD)仿真进行了验证。此外,我们引入了前偏置技术,可在工作偏置条件下直接观测二维空穴气。小信号建模和S参数测量显示,与无铝镓氮背势垒的器件相比,具有铝镓氮背势垒的器...

解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项GaN-on-Si HEMT器件的2DHG背势垒技术具有重要的战略价值。该技术通过在GaN/AlGaN界面形成二维空穴气体来抑制衬底损耗,使器件的截止频率和最大振荡频率分别提升7 GHz和15 GHz,同时改善了功率增益、功率附加效率和线性度指标。 对于阳光电源的核心...

拓扑与电路 SiC器件 多电平 功率模块 ★ 4.0

一种用于10kV SiC MOSFET中压模块化多电平变换器的电压平衡控制与dv/dt抑制方法

A Novel Voltage Balancing Control With dv/dt Reduction for 10-kV SiC MOSFET-Based Medium Voltage Modular Multilevel Converter

Shiqi Ji · Li Zhang · Xingxuan Huang · James Palmer 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年11月

本文针对基于高压SiC功率器件的模块化多电平变换器(MMC),提出了一种新型电压平衡控制策略。该方法在利用SiC器件减少子模块数量和开关损耗优势的同时,有效解决了传统最近电平调制(NL-PWM)带来的电压平衡问题,并降低了dv/dt应力,提升了中压变换系统的可靠性。

解读: 该技术对阳光电源的中压大功率储能系统(如PowerTitan系列)及未来高压直挂式光伏/储能解决方案具有重要参考价值。随着光伏和储能系统向更高电压等级(如1500V及以上)演进,利用高压SiC器件替代传统IGBT可显著提升系统功率密度并降低损耗。该研究提出的dv/dt抑制与电压平衡控制方法,有助于优...

功率器件技术 GaN器件 宽禁带半导体 功率模块 ★ 4.0

面向硬开关应用的GaN/Si混合开关设计与优化:考虑动态导通电阻与功率损耗

Design and Optimization of GaN/Si Hybrid Switch for Hard-Switching Application Considering Dynamic On-Resistance and Power Loss

Chen Song · Hui Li · Shan Yin · Yingzhe Wu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月

针对GaN器件单管尺寸受限及并联应用挑战,本文研究了GaN/Si混合开关技术。通过分析动态导通电阻及功率损耗,优化了硬开关应用下的驱动与拓扑设计,为高功率密度变换器提供了一种兼顾成本与性能的解决方案。

解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及户用储能系统具有重要参考价值。随着功率密度要求的提升,GaN/Si混合开关方案有望在小功率段替代纯Si或纯GaN方案,在降低成本的同时提升效率。建议研发团队关注该混合开关在微型逆变器及高频DC-DC变换器中的应用潜力,通过优化驱动电路解决并联均流与动态导通电阻问题,从...

储能系统技术 储能系统 DC-DC变换器 GaN器件 ★ 5.0

面向功率电子生态设计的参数化生命周期评价模型:解决MOSFET-Si与HEMT-GaN技术问题

Parametric LCA model for power electronic ecodesign process: Addressing MOSFET-Si and HEMT-GaN technological issues

Li Fang · Yannis Rosset · Benoît Sarrazin · Pierre Lefranc 等5人 · IET Power Electronics · 2025年1月 · Vol.18

本研究提出一种面向功率电子生态设计的参数化生命周期评价模型,建立设计参数与环境影响之间的动态关联,支持产品全生命周期的优化。模型融合循环经济理念,可评估并实施维修、再利用和回收策略,提升功率电子产品的可持续性。通过DC-DC降压变换器的案例分析验证了模型的有效性,表明其在推动产品开发符合环保法规与可持续发展目标方面具有实用价值。

解读: 该参数化LCA生态设计模型对阳光电源功率电子产品线具有重要应用价值。在**ST储能变流器**和**SG光伏逆变器**开发中,可通过建立MOSFET-Si与HEMT-GaN器件选型的环境影响量化评估体系,优化功率模块设计决策。模型融合的循环经济理念可指导**PowerTitan储能系统**制定维修、模...

拓扑与电路 SiC器件 充电桩 双向DC-DC ★ 4.0

一种用于6.6kW 300kHz SiC便携式电动汽车充电器双向CLLC同步整流的时域解析模型数字实时计算算法

A Digital Real-Time Computation Algorithm Utilizing Time-Domain Analytic Model for Bidirectional CLLC Synchronous Rectifier in 6.6-kW 300-kHz SiC Portable EV Chargers

Haoran Li · Tong Lei · Cungang Hu · Xirui Zhu 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月

针对SiC MOSFET体二极管导通压降高导致的导通损耗问题,本文提出了一种用于双向CLLC变换器同步整流(SR)的数字实时计算算法。该算法基于时域解析模型,克服了传统检测电路易受高dv/dt干扰及在线实现复杂的难题,有效提升了高频SiC充电系统的效率。

解读: 该技术对于阳光电源的电动汽车充电桩业务具有重要参考价值。随着高频化、小型化成为便携式及车载充电器的发展趋势,SiC器件的应用日益广泛。该算法通过时域解析模型优化同步整流控制,能显著降低高频下的导通损耗,提升系统转换效率。建议研发团队将其应用于充电桩功率模块的控制策略优化中,以提升产品在轻量化和高功率...

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