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不平衡条件下提高并网变换器功率传输能力的电压支撑策略
Voltage Support Strategy for Improving Power Transfer Capability of Grid-Connected Converter Under Unbalanced Conditions
Yu Feng · Wen Huang · Zhangtao Jin · Yang Li 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年7月
本文针对电网不平衡工况，研究了并网变换器在满足公共连接点（PCC）电压支撑与电流限制约束下的功率传输优化问题。通过分析功率传输机制，提出了一种旨在最大化功率输出的控制策略，有效解决了不平衡电网下变换器功率传输能力受限的难题。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心业务——光伏逆变器与储能变流器（PCS）。在电网不平衡或弱电网环境下，如何平衡电流限制与电压支撑是提升系统并网稳定性的关键。该策略可优化阳光电源组串式逆变器及PowerTitan系列储能系统的控制算法，提升设备在复杂电网环境下的电能质量与功率输出能力。建议研发团队将其应...
基于原侧电感能量分析的两电平三相PWM升压整流器实时多开路故障诊断
Primary Source Inductive Energy Analysis Based Real-Time Multiple Open-Circuit Fault Diagnosis in Two-Level Three-Phase PWM Boost Rectifier
Feng Wu · Jin Zhao · Yang Liu · Dehong Zhou 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年4月
两电平三相Boost整流器广泛应用于工业领域。由于热循环导致的键合线脱落，功率晶体管常发生开路故障，引起输出波动和电流谐波。本文提出了一种针对单路及多路开路故障的实时、鲁棒诊断方法，通过分析原侧电感能量变化实现故障定位，有效提升了系统的运行可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及储能变流器（PCS）具有重要参考价值。逆变器和PCS的核心功率模块（如IGBT/SiC）在长期运行中面临热应力挑战，开路故障诊断是提升iSolarCloud智能运维平台故障预警能力的关键。建议研发团队借鉴该文的电感能量分析法，将其集成至控制算法中，实现对功率器件早期失...
一种用于三电平T型逆变器容错运行的载波PWM方法
A Carrier-Based PWM for Three-Level T-Type Inverter to Tolerate Open-Circuit Fault
Tzung-Lin Lee · Bing-Feng Li · Meng-Ying Yang · Yue-Ting Tsai · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年10月
本文研究了三电平T型逆变器功率开关管的开路故障，提出了一种新型容错控制策略。通过检测三相电流及中点电压变化实现故障开关定位，并开发了一种基于载波的PWM调制方法，通过将三电平模式切换为两电平模式实现故障容错运行。
解读: T型三电平拓扑是阳光电源组串式逆变器（如SG系列）及部分大功率储能变流器（PCS）的核心技术方案。该研究提出的故障诊断与容错控制策略，对于提升光伏及储能系统在极端工况下的可靠性具有重要意义。通过在故障发生时平滑切换至两电平运行，可有效避免系统停机，提升电站可用率。建议研发团队将此算法集成至iSola...
基于LCC/CLC谐振网络的全双工模式无线电能与数据同步传输系统
Simultaneous Wireless Power and Data Transfer System With Full-Duplex Mode Based on LCC/CLC Resonant Network
Yongzhi Jing · Wei Feng · Ke Qiao · Liangtao Yang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年4月
针对无线电能传输系统对实时全双工数据传输的需求，提出了一种基于高频载波注入的全双工无线电能与数据同步传输（SWPDT）系统。通过在功率传输通道中应用LCC/CLC补偿结构，实现了电压稳压并降低了功率传输对数据传输的干扰。
解读: 该技术主要涉及无线电能传输（WPT）领域，虽然目前阳光电源的主流产品（如PowerTitan储能系统、组串式逆变器及充电桩）主要基于有线连接，但该技术在未来电动汽车无线充电桩及分布式储能系统内部的非接触式信号/能量传输方面具有潜在应用价值。LCC/CLC谐振拓扑的抗干扰能力对提升系统集成度有参考意义...
一种基于逆变器驱动电机漏电流瞬态特性的在线对地绝缘监测方法
An Online Groundwall Insulation Monitoring Method Based on Transient Characteristics of Leakage Current for Inverter-Fed Motors
Feng Niu · Yunlong Wang · Shaopo Huang · Lijian Wu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年8月
随着逆变器驱动电机（IFM）的广泛应用，监测对地（GW）绝缘状态对保障系统可靠运行至关重要。本文建立了IFM漏电流数学模型以分析其时域特性，并提出了一种基于漏电流瞬态特性的在线GW绝缘监测方法。
解读: 该研究关注逆变器驱动系统的绝缘可靠性监测，对阳光电源的逆变器产品线具有参考价值。虽然阳光电源主要聚焦于光伏和储能逆变器，但其核心功率模块及系统集成在复杂电网环境下同样面临绝缘老化与故障风险。该方法中关于漏电流瞬态特性的分析思路，可应用于阳光电源iSolarCloud智能运维平台的故障预警算法中，提升...
利用虚拟正阻抗概念进行小直流母线驱动系统有源阻尼的电压调制
Voltage Modulation Using Virtual Positive Impedance Concept for Active Damping of Small DC-Link Drive System
Dong Wang · Kaiyuan Lu · Peter Omand Rasmussen · Laszlo Mathe 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年12月
采用薄膜电容的小直流母线驱动系统因其长寿命和高功率密度优势受到广泛关注，但也面临直流侧振荡带来的不稳定性问题。本文提出了一种基于虚拟正阻抗概念的电压调制方法，通过有源阻尼技术有效抑制系统振荡，提升了驱动系统的运行稳定性。
解读: 该研究针对小直流母线驱动系统的稳定性优化，对阳光电源的组串式逆变器及储能变流器（PCS）产品具有重要参考价值。随着阳光电源产品向高功率密度方向演进，薄膜电容的应用日益广泛，直流侧电压波动与振荡控制是提升系统可靠性的关键。该虚拟正阻抗控制策略可被集成至iSolarCloud智能运维平台的底层控制算法中...
直流馈电电机驱动系统中直流和交流侧集成共模电感的设计：结构、建模与优化方法
Design of Integrated CM Inductors on Both DC and AC Sides for DC-Fed Motor Drive Systems: Structure, Modeling, and Optimization Method
Anyu Wang · Yang Zhou · Zichun Li · Genzhai Peng 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月
针对逆变器两侧的滤波需求，本文提出通过耦合磁路集成直流与交流共模（CM）电感，以减小整体尺寸。与离散电感优化相比，耦合共模电感的设计涉及更多变量与约束。研究重点在于如何平衡磁路耦合带来的复杂性与滤波性能，实现功率密度最大化。
解读: 该技术对于阳光电源的组串式逆变器及储能PCS产品具有重要参考价值。随着光伏与储能系统对功率密度要求的不断提高，电磁兼容（EMC）设计成为瓶颈。通过磁集成技术将直流侧与交流侧共模电感合二为一，可显著降低逆变器内部空间占用，减轻整机重量，降低物料成本。建议研发团队在下一代高功率密度组串式逆变器及Powe...
考虑寄生电容的三电平半桥DAB变换器开关过电压分析与抑制
Analysis and Suppression of Switch Overvoltage in Three-Level Half-Bridge DAB Converter Considering Parasitic Capacitance
Liuyu Zeng · Yu Zhao · Feng Wang · Zongxin Ye 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
NPC三电平半桥拓扑因能降低功率开关电压应力，被广泛应用于高压DAB变换器中。然而，当内移相时间短于死区时间时，会出现严重的过电压问题，导致内管电压超过额定值。本文分析了该现象的机理，并提出了相应的抑制策略。
解读: 该研究直接关联阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及大功率光伏逆变器中的DC-DC变换环节。三电平DAB拓扑是实现高压直流侧高效能量转换的核心，而开关过电压问题直接影响系统的可靠性与功率密度。通过优化死区控制与寄生参数匹配，可有效提升阳光电源PCS产品的耐压裕量与开关频...
电磁脉冲诱导的GaN HEMT功率放大器失效分析
Electromagnetic Pulse Induced Failure Analysis of GaN HEMT Based Power Amplifier
Lei Wang · Changchun Chai · Tian-Long Zhao · Feng Wei 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年1月
本文揭示了基于商用GaN HEMT的功率放大器（PA）模块在注入高功率电磁脉冲（EMP）后的性能退化及物理失效机制。通过系统性的阶梯脉冲注入实验，监测S参数等关键指标，确定了PA模块的退化与失效阈值。
解读: 随着阳光电源在户用光伏逆变器及微型逆变器中对高功率密度要求的提升，GaN器件的应用潜力巨大。本文探讨的电磁脉冲（EMP）诱导失效机制，对提升公司功率模块在复杂电磁环境下的鲁棒性具有参考价值。建议研发团队关注宽禁带半导体在极端环境下的可靠性边界，优化驱动电路的抗干扰设计，以确保在iSolarCloud...
用于离网或并网运行的升压逆变器的电压调制与电流控制
Voltage Modulation and Current Control of Boost Inverters for Stand-Alone or Grid-Tied Operation
Woei-Luen Chen · Chung-Han Yang · Chia-Ting Lin · Ming-Sheng Xu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年8月
本文研究了升压逆变器（Boost Inverter）的电压调制与电流控制策略。该拓扑通过两个Boost变换器的差分输出实现直流升压与DC-AC转换。针对电路参数不一致导致的交流侧直流分量问题，以及Boost变换器电压增益的非线性特性，提出了相应的控制方案，以提升离网及并网运行的性能。
解读: 该研究涉及的升压逆变器拓扑在小功率光伏逆变器及微型逆变器领域具有应用潜力。对于阳光电源的户用光伏逆变器产品线，该拓扑能有效实现高升压比，简化系统架构。文中提到的差分输出共模噪声抑制特性，有助于优化EMI设计，提升产品电磁兼容性。建议研发团队关注其在处理参数不一致性导致的直流分量抑制方面的控制算法，这...
面向超高功率密度的3.3 kV/500 kVA碳化硅四电平混合钳位变换器低换流回路电感设计
Low-Commutation-Loop Inductance Design for 3.3 kV/500 kVA SiC-Based Four-Level Hybrid Clamp Converter With Extra-High Power Density
Xiaojie Fu · Jianyu Pan · Sheng Yan · Junwei Xiao 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年5月
本文提出了一种适用于大功率电机驱动和电网接入的中压、半兆瓦级四电平混合钳位变换器（4L-HCC）。针对其复杂的电流换流回路导致的开关电压过冲问题，文章重点研究了低电感设计方法，以提升变换器的功率密度和运行可靠性。
解读: 该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）和更高功率密度演进，SiC器件的应用已成为趋势。本文提出的四电平拓扑及低电感换流回路设计，能有效抑制高压SiC器件的开关过冲，降低EMI风险，提升系...
基于p-GaN栅极的常关型GaN晶体管在桥臂电路中的开关瞬态分析
Switching Transient Analysis for Normally-off GaN Transistor With p-GaN Gate in a Phase-Leg Circuit
Ruiliang Xie · Xu Yang · Guangzhao Xu · Jin Wei 等11人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年4月
本文研究了商用常关型p-GaN栅极高电子迁移率晶体管（HEMT）的开关特性。分析了栅极区域肖特基结与p-GaN/AlGaN/GaN异质结的电学特性，探讨了p-GaN层在桥臂电路开关瞬态过程中的电位变化及其对器件动态性能的影响，为高频功率变换器的设计提供了理论支撑。
解读: 随着电力电子技术向高频化、高功率密度发展，GaN器件在阳光电源的户用光伏逆变器及小型化充电桩产品中具有巨大的应用潜力。本文对p-GaN栅极GaN器件开关瞬态的深入分析，有助于研发团队优化驱动电路设计，抑制开关过程中的电压振荡与EMI问题，从而提升逆变器效率。建议在下一代高频化户用逆变器及便携式储能产...
一种固定开关频率的混合型ANPC优化模型预测控制方法
An Optimized Model Predictive Control Method for Hybrid ANPC With Fixed Switching Frequency
Zhaohui Wang · Shunfeng Yang · Ling Feng · Zhe Li 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年12月
本文提出一种改进的有限控制集模型预测控制（FCS-MPC）策略，用于三电平Si/SiC混合有源中点钳位（3L-HANPC）变换器，旨在多目标下优化控制性能。该方法通过将电流约束转化为电压约束，降低计算复杂度，减少除法运算；并设计特定电压矢量序列，实现低频与高频开关单元的固定开关频率，有效抑制中点电压波动。所提策略提升了效率、计算简洁性及损耗分布均匀性，改善了热管理性能。基于4-SiC HANPC逆变平台的实验验证了其在稳态与动态性能上的优越性，并显著降低数字信号处理器的计算负担，具备良好的工程应...
解读: 该固定开关频率混合ANPC优化模型预测控制技术对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列大功率光伏逆变器具有重要应用价值。通过Si/SiC混合拓扑实现损耗均衡与热管理优化，可直接应用于PowerTitan储能系统的功率单元设计，提升系统效率和可靠性。所提电流约束转化为电压约束的简化算法降低DSP计算负担...
基于矩阵构造的模块化多电平变换器电压传感器缩减分析与优化
Analysis and Optimization of Matrix-Construction-Based Voltage Sensor Reduction for MMCs
Shunfeng Yang · Yudong Guan · Jie Gong · Zhi Yang 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年4月
采用矩阵构造技术减少电压传感器数量的模块化多电平变换器（MMC）可显著降低硬件成本，但可能因开关矩阵奇异及子模块电容电压估测不准而影响系统性能。本文分析了奇异矩阵的生成机理并计算其发生概率，评估关键参数对方法适用性的影响，提出补偿功率器件导通压降与采样偏差以提高估测精度，并给出组内子模块数目的选取准则。通过闭环电压控制验证了该方法在多种工况下的可行性，实验结果证明了所提策略的有效性。
解读: 该MMC电压传感器缩减技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。通过矩阵构造方法减少传感器数量可直接降低硬件成本，提升系统可靠性。文中提出的奇异矩阵规避策略、功率器件压降补偿方法及组内子模块数优化准则，可应用于阳光电源多电平储能变流器的传感器配置优化，在保证...
室温下电注入的GaN基光子晶体表面发射激光器
Room-temperature electrically injected GaN-based photonic-crystal surface-emitting lasers
Tong Xu1Meixin Feng2Xiujian Sun2Rui Xi2Xinchao Li2Shuming Zhang2Qian Sun2Xiaoqi Yu3Kanglin Xiong3Hui Yang4Xianfei Zhang5Zhuangpeng Guo5Peng Chen5 · 半导体学报 · 2025年9月 · Vol.46
光子晶体表面发射激光器（PCSELs）利用二维光子晶体的布拉格衍射实现高功率、低发散角的单模输出，近年来受到广泛关注[1-3]。2023年，京都大学报道了基于GaAs的945 nm PCSEL，在连续波（CW）工作模式下单模输出功率超过50 W，光束发散角窄至0.05°，亮度达到1 GW·cm⁻²·sr⁻¹，可与传统大体积激光器相媲美[4]。
解读: 该GaN基光子晶体表面发射激光器技术对阳光电源的GaN功率器件应用具有重要参考价值。虽然研究聚焦光电子领域，但其电注入结构设计、热管理方案及GaN材料的高温稳定性特性，可为ST系列储能变流器和SG光伏逆变器中的GaN功率模块散热优化提供借鉴。特别是其室温连续工作能力验证了GaN器件在高功率密度应用中...
基于三模谐振器的多功能多路滤波功分器设计
Design of Multifunctional Multiway Filtering Power Dividers Based on Tri-Mode Resonators
Chi-Feng Chen · Yu-Sheng Zeng · Yi-Chen Yeh · Tsang-Ning Tien 等6人 · IEEE Transactions on Components, Packaging and Manufacturing Technology · 2024年11月
本文提出了一种用于多路滤波功率分配器的创新设计方法，该方法可在紧凑封装中同时实现功率分配和滤波功能。在这种方法中，采用三模谐振器来实现电路小型化和宽阻带。为验证该方法的有效性，设计并制作了基于三模加载短截线谐振器的四路、六路和八路滤波功率分配器；它们的电路面积较小，分别小于 $0.089\lambda _{g}^{2}$ 、 $0.108\lambda _{g}^{2}$ 和 $0.102\lambda _{g}^{2}$ 。研究发现，引入额外的传输零点可以提高频率选择性和阻带衰减。此外，加入合...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于三模谐振器的多路滤波功分器技术在射频电路设计领域具有显著创新性，对我司光伏逆变器和储能系统的电磁兼容性能提升具有潜在应用价值。 该技术的核心优势在于将功率分配与滤波功能集成于紧凑封装中，实现了电路小型化（面积小于0.11λg²）和宽阻带特性。对于阳光电源的产品线而...
SiO2/Al2O3栅介质SiC沟槽MOSFET中载流子各向异性输运研究
Anisotropic Carrier Transport in SiC Trench MOSFETs With SiO2/Al2O3 Gate Dielectrics
Jinyi Xu · Zhanwei Shen · Xuan Tang · Yu Huang 等7人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年12月 · Vol.73
本文实验揭示了低温沉积Al2O3栅介质SiC沟槽MOSFET中晶面取向依赖的载流子输运各向异性：(1̄100)侧壁沟道迁移率达31.6 cm²/V·s，比(11̄20)面高41%，击穿场强高4%；(1̄100)面更有效抑制Al/O扩散，提升SiC/介质界面质量。
解读: 该研究对阳光电源组串式逆变器、ST系列PCS及PowerTitan储能系统所用SiC功率模块的可靠性与效率提升具直接价值。优化(1̄100)晶面沟槽结构可降低导通损耗、提升高温高频工况下器件鲁棒性。建议在下一代SiC功率模块封装设计中协同晶向布局与界面钝化工艺，并在iSolarCloud平台中集成基...
基于关断米勒平台电流的IGBT结温在线监测方法
An Online Monitoring Method of IGBT Junction Temperature Based on Turn-Off Miller Plateau Current
Hu Cao · Kexing Yang · Pengcheng Xu · Jian Chen 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年1月
绝缘栅双极型晶体管（IGBT）广泛应用于电力电子变换器中，其结温是评估器件可靠性的重要指标。本文采用关断过程中的米勒平台电流作为热敏感电参数（TSEP），实现对主功率电路的非侵入式监测。研究了米勒平台电流在栅极侧作为TSEP的特性及其与结温的关系，设计并分析了基于电流互感器（CT）的采样电路及参数计算方法，讨论了电路的不确定性和可积性。通过双脉冲测试和逆变器实验平台验证了理论分析的正确性，结果表明该方法从驱动侧即可实现对IGBT结温的高精度、高灵敏度监测，且采样电路结构简单，易于集成于驱动电路中...
解读: 该IGBT结温在线监测技术对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器具有重要应用价值。通过关断米勒平台电流实现非侵入式结温监测，可直接集成于现有驱动电路，无需额外传感器，降低成本的同时提升可靠性。该方法可应用于PowerTitan大型储能系统的热管理优化，实时监测IGBT工作状态，实现预测性维...
一种用于三相电力系统的新型快速宽带阻抗测量方法
A Novel Rapid Wideband Impedance Measurement Method for Three-Phase Power System
Haitao Hu · Xiangyang Yang · Haidong Tao · Changlong Feng 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年7月
精确的宽频带电网阻抗测量对并网变流器系统的小信号稳定性分析至关重要。传统方法因阻抗耦合及逐相注入导致频率重叠和测量耗时，易受运行点变化影响。本文提出一种基于交替谐波扰动注入的三相电力系统快速宽频阻抗测量新方法。通过设计三组互补或交错的宽带扰动信号，交替注入三相系统，有效抑制响应重叠效应，提升测量精度与速度。同时，设计了基于级联H桥的多频谐波扰动装置（MHPD）以生成目标扰动信号。硬件在环实验结果验证了所提方法及装置的有效性。
解读: 该快速宽带阻抗测量技术对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的并网稳定性分析具有重要价值。传统逐相注入方法耗时长且易受运行点漂移影响，而该方法通过交替谐波扰动注入可快速获取三相系统宽频阻抗特性，直接支撑PowerTitan大型储能系统的小信号稳定性评估。基于级联H桥的多频谐波扰动装置设计思...
HiGN-ARec：一种用于空间层级光伏功率预测的自适应协调分层图网络
HiGN-ARec: A Hierarchical Graph Network with Adaptive Reconciliation for PV Power Forecasting in Spatial Hierarchy
Yanru Yang · Ping Wang · Shaolong Shu · Feng Lin · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年8月
在具有层级结构的电网中，光伏（PV）功率预测至关重要。本文提出一种端到端深度网络HiGN-ARec，可同时预测各层级的光伏功率。该模型包含基础预测与协调两部分：基础预测部分结合先进的时空模块与跨层级交互模块，充分挖掘层级内与层级间信息；协调部分引入可学习的协调矩阵P和聚合矩阵S，以实现预测结果的动态调整与层级一致性约束。实验基于美国国家可再生能源实验室（NREL）的合成数据验证了方法的有效性，结果表明所提方法优于现有对比方法。
解读: 该分层图网络光伏功率预测技术对阳光电源iSolarCloud智能运维平台及SG系列光伏逆变器具有重要应用价值。其层级化预测架构可直接应用于分布式光伏电站的多层级功率管理：从单台SG逆变器到汇流箱、再到区域电站的全链条预测。自适应协调机制能确保各层级预测一致性，可优化PowerTitan储能系统的充放...
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