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基于拓扑与调制优化的级联H桥电机驱动共模电压抑制策略
Common-Mode Voltage Suppression Strategy for CHB-Based Motor Drive Based on Topology and Modulation Optimization
Zizhe Wang · Jiaxun Teng · Min Zhang · Zemin Bu 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
本文提出了一种针对级联H桥（CHB）电机驱动系统的共模电压（CMV）抑制策略。CMV分为与电机频率相关的低频分量和与开关频率相关的高频分量。低频CMV主要源于子模块电压波动，本文通过拓扑结构改进与调制策略优化，有效抑制了这两类CMV，提升了驱动系统的电磁兼容性与电机寿命。
解读: 该研究关注的多电平拓扑与共模电压抑制技术，对阳光电源的集中式光伏逆变器及大型储能变流器（如PowerTitan系列）具有参考价值。虽然本文聚焦于电机驱动，但其提出的调制优化策略可迁移至大功率并网逆变器中，以降低漏电流并提升系统电磁兼容性（EMC）。建议研发团队关注该拓扑在减少输出滤波器体积、提升功率...
一种具有Bang-Bang死区控制和电荷共享自举电路的GaN同步Buck变换器集成驱动器
An Integrated Driver With Bang-Bang Dead-Time Control and Charge Sharing Bootstrap Circuit for GaN Synchronous Buck Converter
Ching-Jan Chen · Pin-Ying Wang · Sheng-Teng Li · Yen-Ming Chen 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年8月
本文提出了一种用于氮化镓（GaN）同步Buck变换器的高频集成栅极驱动器。通过自适应Bang-Bang死区控制，该方案可在任意负载条件下最小化死区时间，从而降低GaN器件在反向导通期间的高频功率损耗。此外，提出的电荷共享自举电路确保了栅极驱动电压的充足性。
解读: 该技术对阳光电源的高频功率变换产品具有重要参考价值。随着光伏逆变器和储能PCS向高功率密度、高开关频率演进，GaN器件的应用日益广泛。该驱动器提出的自适应死区控制能有效解决GaN器件在高频工作下的反向导通损耗问题，提升整机效率。建议研发团队关注该集成驱动技术，将其应用于户用光伏逆变器或小型化储能变换...
一种在直流侧采用三倍频电路的串联18脉波星形整流器
A Series-Connected 18-Pulse Star Rectifier Employing Pulse-Tripling Circuit on DC Link
Jingfang Wang · Tianlong Yu · Chen Zhao · Teng Liu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
本文提出了一种结构简单的串联18脉波星形整流器，由双星形变压器、两组三相半波整流桥（THBR）及一个三倍频电路（PTC）组成。通过两组THBR的串联连接方式为PTC提供中点，利用PTC中四个二极管的协同调制，有效改善了整流器的输入电流质量。
解读: 该技术主要涉及高功率密度、低谐波的整流拓扑，属于电力电子基础电路研究。对于阳光电源而言，该技术可作为大功率工业电源或特定工业场景下前端整流方案的参考。虽然目前阳光电源的主流产品（如组串式/集中式逆变器、PowerTitan储能系统）多采用基于IGBT/SiC的PWM整流技术以实现双向功率流和高效率，...
一种用于AC/DC/AC互联的级联模块化隔离背靠背固态变压器方案及其性能提升与简化控制
A Cascaded Modular Isolated Back-to-Back Solid State Transformer Scheme for AC/DC/AC Interconnection With Improved Performance and Simple Control
Yuzhuo Pan · Jiaxun Teng · Zemin Bu · Jiang Wang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年9月
本文提出了一种级联模块化隔离背靠背固态变压器（CMIB-SST），用于两个配电交流电网的电气隔离互联。该系统由模块化多电平变换器级、级联H桥（CHB）级和六端有源桥（STAB）级组成。通过采用开关同步混合移相调制（SSHPSM）技术，有效抑制了STAB级的功率波动与损耗。
解读: 该研究提出的级联模块化拓扑与多端口变换技术，对阳光电源的储能系统（如PowerTitan系列）及大型光伏并网系统具有参考价值。其六端有源桥（STAB）结构在多源互联与直流配电领域具有潜力，有助于提升大功率变换器的功率密度和电网适应性。建议研发团队关注其SSHPSM调制策略，以优化现有PCS产品在复杂...
一种带双二极管谐波抑制电路的串联24脉波AC-DC变换器
A Series-Connected 24-Pulse AC–DC Converter With Double-Diode Harmonic Suppression Circuit
Jingfang Wang · Chen Zhao · Jingnan Zhang · Xuliang Yao 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年4月
本文提出了一种带有双二极管谐波抑制电路（DDHSC）的串联24脉波AC-DC变换器。DDHSC安装在变换器的直流侧，由若干无源器件组成。通过在直流链路产生特定电流，该电路能够调节并增加变换器的工作模式，从而有效抑制谐波，提升电能质量。
解读: 该技术主要针对大功率整流环节的谐波治理，虽然阳光电源目前的主流产品（如组串式逆变器、PowerTitan储能系统）多采用高频PWM整流技术，但该拓扑在超大功率工业电源或特定电网侧变流设备中具有参考价值。其通过无源器件实现谐波抑制的思路，有助于优化系统电磁兼容性（EMC）设计，降低对复杂有源滤波器的依...
用于零共模电压的三相12N开关单元逆变器的首尾相接调制
Nose-to-Tail Modulation of Three-Phase 12N Switching-Cells Inverter for Zero Common Mode Voltage
Jiaxun Teng · Xiaofeng Sun · Zizhe Wang · Huanshuai Fu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年11月
针对一类具有12N个开关单元的无变压器三相直流/交流逆变器，本文提出了一种新型首尾相接调制（NTM）方法，可实现零共模电压（CMV）。NTM算法通过将上下桥臂的六个转换单元的驱动脉冲首尾相接，确保上下桥臂投入的单元数量相等，从而有效消除共模电压。
解读: 该研究提出的零共模电压调制技术对阳光电源的组串式逆变器及大型集中式逆变器产品线具有重要参考价值。在无变压器并网系统中，共模电压是导致漏电流、电磁干扰（EMI）及轴承电流问题的核心因素。通过采用NTM调制策略，可以在不增加硬件成本的前提下，优化逆变器输出质量，提升系统电磁兼容性，特别适用于对漏电流限制...
利用二维磁芯和折纸绕组将纳米晶共模电感的首谐振频率提升至10 MHz以上并改善性能
Using 2-D Core and Origami Winding to Push the First Resonant Frequency of Nanocrystalline Common-Mode Inductors Beyond 10 MHz With Improved Performance
Rongrong Zhang · Atif Iqbal · Shuo Wang · Chaoqiang Jiang 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
本文提出了一种利用二维磁芯和折纸绕组结构的新型电感设计，旨在不改变材料特性的前提下，显著提升纳米晶共模电感的首谐振频率（fR）。该方法有效突破了传统纳米晶电感仅限于数十千赫兹应用的限制，使其在更高频率下仍能保持优异的滤波性能，为高频电力电子变换器的电磁兼容设计提供了新思路。
解读: 随着阳光电源组串式逆变器及PowerTitan等储能系统向更高功率密度和更高开关频率演进，EMI滤波器的体积与性能优化成为关键。该研究提出的二维磁芯与折纸绕组技术，能够显著提升共模电感的高频阻抗特性，有助于减小逆变器及PCS内部EMI滤波器的体积，降低高频寄生参数带来的干扰。建议研发团队在下一代高频...
碳化硅功率MOSFET中激光诱导单粒子效应的研究
Study of Laser-Induced Single Event Effects in SiC Power MOSFETs
Haoming Wang · Chao Peng · Zhifeng Lei · Zhangang Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年4月
本文通过激光辐照研究了碳化硅（SiC）功率金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管（MOSFET）的单粒子效应（SEE）。在脉冲激光双光子吸收（TPA）条件下，观察到了单粒子烧毁（SEB）和漏电流增加现象。获得了对应不同偏置电压的单粒子效应能量阈值。提出了一种改进的等效线性能量转移（ELET）模型，用于关联碳化硅MOSFET中激光诱导的单粒子效应和重离子诱导的单粒子效应。实验结果表明，当激光能量超过42纳焦时，改进模型得到的等效线性能量转移值与重离子实验得到的线性能量转移（LET）值之间的误差低...
解读: 作为全球领先的新能源设备供应商，阳光电源在光伏逆变器和储能系统中大量采用SiC功率MOSFET以提升系统效率和功率密度。该论文针对SiC器件单粒子效应的激光测试方法研究，对我们产品的可靠性验证具有重要战略意义。 从业务应用角度看，单粒子效应是影响功率器件长期可靠性的关键因素，尤其在高海拔光伏电站、...
用于微型传感和能量收集器件的三维柔性结构
Three-dimensional flexible structures for miniature sensing and energy-harvesting devices
Weixin Dou · Haoyu Wang · Jing Liu · Mengdi Han 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377
摘要 微型发电机的开发对于推动可穿戴设备和便携式设备的发展至关重要。摩擦纳米发电机已作为一种有前景的解决方案出现，但其微型化和宽频带能量收集仍面临挑战。为应对这一挑战，本研究采用可控的机械屈曲工艺，开发出具有三维结构的多功能器件。我们设计并实现了将平面前驱体结构转化为目标三维结构，用于微型纳米发电机，且无需使用额外的连接部件。通过改变三维结构的拓扑构型和尺寸，拓展了器件的功能性和适应性。该紧凑型器件在传感和发电方面均表现出优异的循环稳定性和宽频带能量转换能力。聚偏氟乙烯（PVDF）在电荷生成方面...
解读: 该三维柔性纳米发电技术为阳光电源储能系统和智能运维提供创新思路。其宽频能量采集和微型化传感特性可应用于ST系列储能PCS的分布式传感网络,实现电池模组的自供电状态监测。三维结构的机械屈曲设计理念可启发PowerTitan储能系统的模块化拓扑优化。PVDF压电与PI电荷存储的协同机制,对提升储能变流器...
面向电动汽车协调的两阶段输电系统运营商-配电系统运营商服务提供框架
Two-Stage TSO-DSO Services Provision Framework for Electric Vehicle Coordination
Yi Wang · Dawei Qiu · Fei Teng · Goran Strbac · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年12月
高比例可再生能源接入导致电力系统惯性下降，对频率响应服务的需求日益增加。电动汽车（EV）凭借车网互动（V2G）能力可为输电系统运营商（TSO）提供经济高效的频率调节服务，但其在参与频率支撑时可能引发电压安全问题，影响配电系统运营商（DSO）运行。为此，本文提出一种两阶段多电动汽车服务提供框架：第一阶段参与日前TSO-DSO频率备用调度；第二阶段在配电网中实时执行备用交付并支持电压调节。针对大规模EV与复杂环境，第二阶段采用去中心化调控范式，并设计通信高效的强化学习算法以降低多智能体训练的通信开销...
解读: 该两阶段TSO-DSO协调框架对阳光电源充电桩与储能业务具有重要应用价值。文章提出的去中心化强化学习算法可直接应用于阳光电源充电桩产品，实现V2G双向充放电时的频率-电压协同控制，避免频率支撑服务引发配网电压越限。该框架与PowerTitan储能系统的多层级调度架构高度契合：日前阶段可优化储能参与辅...
线性与方形元胞SiC MOSFET单粒子响应对比研究
Comparison of the Single-Event Response for SiC MOSFETs With Linear and Square Cells
Xiaoping Dong · Qian Xu · Yao Ma · Mingmin Huang 等13人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2026年1月 · Vol.73
本文对比了方形与线性元胞结构SiC MOSFET在1443 MeV ¹⁸¹Ta离子辐照下的单粒子效应（SEE）敏感性。发现方形元胞因p-base/n⁻结尖角引发电流聚集和强电热耦合，更易失效；线性元胞电流分布更均匀，抗辐射能力更强。提出圆形电极方形元胞结构，在维持低导通电阻的同时缓解电流拥挤。
解读: 该研究对阳光电源面向航天、深空及高可靠性场景的功率器件选型具有重要参考价值。SiC MOSFET是ST系列PCS、PowerTitan储能系统及组串式逆变器核心开关器件，其抗辐射鲁棒性直接影响极端环境（如低轨卫星供电、空间站能源系统）下设备寿命与故障率。建议在下一代高可靠性光伏/储能变流器中优先采用...
900-V硅基与碳化硅MOSFET单粒子烧毁性能在14-MeV中子辐照下的比较
Comparison of 14-MeV Neutron-Induced Damage in Si and SiC Power MOSFETs
Chao Peng · Hong Zhang · Zhangang Zhang · Teng Ma 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年7月
利用14 MeV中子辐照对900 V硅（Si）和碳化硅（SiC）MOSFET的单粒子烧毁（SEB）性能进行了比较。当Si MOSFET偏置在额定电压的83%时观察到了SEB现象，而SiC MOSFET偏置在额定电压的94%时未发生SEB。对于900 V级功率MOSFET，平面SiC器件似乎比Si平面超结器件具有更强的抗SEB能力。获得了14 MeV中子核反应在Si和SiC器件中产生的次级离子的线性能量转移（LET）值和射程。在SiC器件中，14 MeV中子诱发的次级离子的最大LET值可达9.85...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于14-MeV中子辐照下Si与SiC功率MOSFET单粒子烧毁（SEB）性能对比的研究具有重要的战略参考价值。 在光伏逆变器和储能系统的核心功率模块中，MOSFET器件的可靠性直接影响系统的长期稳定运行。研究表明，在900V等级的功率器件中，SiC MOSFET在9...
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