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采用准两电平运行方式减小钳位二极管体积的SiC三电平中点钳位变换器
SiC Three-Level Neutral-Point-Clamped Converter With Clamping Diode Volume Reduction Using Quasi-Two-Level Operation
Xiang Lin · Dong Dong · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年8月
中压SiC MOSFET在固态变压器和多电平变换器领域备受关注。本文提出一种准两电平运行方式，旨在优化三电平中点钳位（NPC）变换器中钳位二极管的体积。通过该方法，可有效简化高压应用中的电压平衡问题，提升功率密度，为高频、高功率密度变换器设计提供新思路。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及大型储能系统（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器件的应用已成为提升效率的关键。准两电平运行方式能有效降低钳位二极管的损耗与体积，有助于进一步缩小逆变器和PCS的体积，提升系统...
一种基于动态电荷控制的绝缘栅双极型晶体管集总电荷模型
A Novel Lumped-Charge Model for Insulated Gate Bipolar Transistor Based on Dynamic Charge Control
Xin Yang · Yifei Sun · Yifei Ding · Guoyou Liu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年8月
本文提出了一种改进的IGBT集总电荷（LC）模型。针对现有模型在开关瞬态中因准静态假设导致的精度不足问题，引入了动态电荷控制方程，实现了对开关过程中电荷分布的直接求解，显著提升了IGBT在高速开关瞬态下的仿真精度。
解读: IGBT是阳光电源组串式逆变器、集中式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）的核心功率器件。该文提出的动态电荷控制模型能更精准地模拟IGBT在高速开关过程中的损耗与应力，对于优化逆变器及PCS的效率设计、提升热管理水平以及增强功率模块的可靠性评估具有重要价值。建议研发...
考虑热失控现象的SiC MOSFET雪崩动力学模型
Avalanche Dynamics Model of SiC MOSFET Considering Thermal Runaway Phenomenon
Ning Wang · Jianzhong Zhang · Fujin Deng · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年8月
本文提出了一种高精度的平面型SiC MOSFET紧凑型SPICE模型，用于预测雪崩动力学过程。该模型创新性地考虑了动态雪崩电阻，能够准确模拟安全状态下的雪崩轨迹，并描述了器件内部的热失控现象。
解读: SiC MOSFET是阳光电源组串式逆变器、PowerTitan储能系统及电动汽车充电桩提升功率密度与效率的核心器件。该模型对雪崩动力学及热失控的精确模拟，直接有助于提升阳光电源在极端工况下的功率模块可靠性设计。建议研发团队利用该模型优化逆变器在过压冲击下的保护策略，并将其集成至功率模块的寿命预测与...
碳化硅MOSFET的并联连接——挑战、机制与解决方案
Parallel Connection of Silicon Carbide MOSFETs—Challenges, Mechanism, and Solutions
Helong Li · Shuang Zhao · Xiongfei Wang · Lijian Ding 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年8月
为提升功率变换系统的额定电流，功率半导体器件常采用并联技术。然而，电路参数失配或制造工艺差异会导致并联器件电流不平衡，进而引发加速老化及可靠性问题。本文重点探讨了碳化硅（SiC）MOSFET因其极快的开关速度而在并联应用中面临的特殊挑战、电流不平衡机制及相应的工程解决方案。
解读: 随着阳光电源组串式逆变器及PowerTitan系列储能PCS向更高功率密度演进，SiC器件的应用已成为提升效率的关键。并联技术是实现大功率模块化设计的核心，但SiC的高开关速度对PCB布局及驱动电路提出了严苛要求。该研究对于优化阳光电源大功率逆变器和PCS的功率模块设计、降低并联均流风险、提升长期运...
一种基于非接触式PCB罗氏线圈的SiC MOSFET栅极氧化层退化在线监测方法
An Online Gate Oxide Degradation Monitoring Method for SiC MOSFETs With Contactless PCB Rogowski Coil Approach
Jianlong Kang · Ankang Zhu · Yu Chen · Haoze Luo 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年8月
SiC MOSFET栅极氧化层的实时退化监测是提升功率变换器可靠性的关键。现有监测方法多需直接电气连接，降低了系统可靠性。本文提出一种基于开通瞬态电流变化率的非接触式监测方法，通过PCB罗氏线圈实现，有效避免了对主电路的干扰，提升了监测的安全性与准确性。
解读: 随着阳光电源在组串式光伏逆变器和PowerTitan/PowerStack储能系统中大规模应用SiC功率模块，器件的长期可靠性成为核心竞争力。该非接触式监测技术无需改变主电路拓扑，即可实现对SiC器件栅极健康状态的实时评估，极大地降低了系统故障风险。建议研发团队将其集成至iSolarCloud智能运...
碳化硅(SiC) MOSFET在极端高温下温度敏感电参数的调查与比较
Investigation and Comparison of Temperature-Sensitive Electrical Parameters of SiC mosfet at Extremely High Temperatures
Xiaohui Lu · Laili Wang · Qingshou Yang · Fengtao Yang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年8月
得益于碳化硅（SiC）材料的优异特性，SiC MOSFET可在极端高温及恶劣环境下运行。为确保电力电子系统的可靠性，本文研究了利用温度敏感电参数（TSEPs）进行在线结温监测的方法，旨在通过监测器件健康状态提升系统运行的安全性与稳定性。
解读: 该研究对阳光电源的核心产品线具有极高价值。随着公司组串式逆变器和PowerTitan/PowerStack储能系统向更高功率密度和更小体积演进，SiC器件的应用已成为主流。在高温环境下对SiC MOSFET进行精准的结温监测，是提升系统可靠性、实现预测性维护的关键。建议研发团队将TSEPs监测技术集...
V2G系统的二次谐波电流抑制与动态响应提升
Second Harmonic Current Suppression and Dynamic Response Improvement for V2G System
Yipei Wang · Ji-Woong Yang · Woo-Joon Kim · Tae-Ho Kwon 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年8月
电动汽车与电网通过V2G系统进行双向交互。在V2G运行中，交流侧功率存在两倍工频脉动，导致直流侧产生二次谐波电流，降低系统可靠性。本文通过引入中心频率为2fo的带阻滤波器，有效抑制了该谐波并提升了系统的动态响应能力。
解读: 该技术对阳光电源的电动汽车充电桩（尤其是支持V2G功能的设备）及储能变流器（PCS）产品线具有重要指导意义。在V2G应用中，直流侧二次谐波电流会加速电池老化并影响电能质量，通过优化带阻滤波器设计，可显著提升阳光电源充电桩的输出电能质量及系统可靠性。此外，该控制策略可平滑直流母线电压波动，降低对DC/...
基于改进IIR的新能源并网逆变器频率自适应重复控制
Frequency Adaptive Repetitive Control of New Energy Grid-Connected Inverter Based on Improved IIR
Pu Liu · Cong Wang · Yingwei Zhang · Yan Liang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年8月
本文提出了一种基于改进无限冲激响应（IIR）滤波器的新能源并网逆变器频率自适应重复控制（FARC）策略。通过实时调整IIR滤波器参数，该策略实现了频率自适应，有效解决了传统重复控制增益带宽窄的问题，提升了逆变器在电网频率波动下的跟踪性能与并网电能质量。
解读: 该技术对阳光电源的组串式及集中式光伏逆变器产品线具有重要价值。在弱电网或电网频率波动较大的应用场景下，传统的重复控制往往因频率偏移导致谐波抑制能力下降。引入改进IIR的频率自适应重复控制，能显著提升逆变器在复杂电网环境下的电流波形质量，降低THD（总谐波失真）。建议研发团队在iSolarCloud智...
静止坐标系下自主三相电压源逆变器的脉冲序列控制策略
Pulse Train Control Strategy for Autonomous Three-Phase Voltage Source Inverter in Stationary Reference Frame
Yifan Wang · Jianping Xu · Lei Wang · Rui Huang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年8月
本文提出了一种用于静止坐标系下自主三相电压源逆变器（3ph-VSI）的脉冲序列（PT）控制策略。该方法通过组合两种不同的占空比来逼近目标占空比，从而实现对负载电压的有效调节。相比传统控制策略，该方法在简化控制结构的同时，提升了系统在自主运行模式下的调节性能。
解读: 该研究提出的脉冲序列控制策略直接服务于阳光电源的核心产品线，特别是组串式逆变器和储能变流器（PCS）。在微电网或离网应用场景中，自主运行的逆变器对电压调节的动态响应要求极高。该控制策略通过静止坐标系下的优化，能够有效提升PowerTitan等储能系统在构网型（GFM）模式下的电压支撑能力与响应速度。...
LCL滤波器参数不确定性下并网逆变器的失效风险评估
Failure Risk Assessment of Grid-Connected Inverter With Parametric Uncertainty in LCL Filter
Yongyang Chen · Ariya Sangwongwanich · Meng Huang · Shangzhi Pan 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年8月
本文针对LCL滤波器参数不确定性导致的并网逆变器现场失效问题，提出了一种概率分析框架。该框架综合考虑了元件公差、运行点变化及老化效应，通过评估鲁棒稳定性和滤波性能，量化了逆变器的失效风险，为提升设备可靠性提供了理论支撑。
解读: 该研究直接关联阳光电源的核心产品——组串式及集中式光伏逆变器。LCL滤波器是逆变器并网的关键环节，其参数漂移（受环境温度、老化影响）直接影响并网稳定性与谐波性能。建议研发团队将该概率框架引入逆变器设计阶段，通过敏感度分析优化滤波器选型与控制参数鲁棒性。同时，可结合iSolarCloud平台的大数据分...
交流微电网可靠性导向控制的稳定性约束——理论裕度与解决方案
Stability Constraints on Reliability-Oriented Control of AC Microgrids – Theoretical Margin and Solutions
Yubo Song · Subham Sahoo · Yongheng Yang · Frede Blaabjerg · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年8月
本文探讨了微电网中基于可靠性模型的功率分配策略。通过重新分配变换器间的功率负载以延长系统寿命，但这种策略往往会影响下垂控制下的系统稳定性。文章分析了稳定性约束下的理论裕度，并提出了相应的解决方案，旨在平衡系统可靠性与运行稳定性。
解读: 该研究对阳光电源的微电网解决方案及iSolarCloud智能运维平台具有重要参考价值。在PowerTitan等储能系统及组串式逆变器集群应用中，通过可靠性导向的功率分配可显著延长设备寿命，降低全生命周期成本。建议将文章提出的稳定性约束模型集成至iSolarCloud的调度算法中，在实现储能电站精细化...
一种适用于宽范围电网阻抗下具备LVRT能力的SiC并网逆变器无锁相环电压传感器直接无差拍控制
A PLL-Less Voltage Sensorless Direct Deadbeat Control for a SiC Grid-Tied Inverter With LVRT Capability Under Wide-Range Grid Impedance
Xiaofeng Dong · Hui Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年8月
本文针对SiC并网逆变器，提出了一种直接无差拍预测控制策略。该方法在无需电压传感器和锁相环（PLL）的情况下，通过预测电网电压，有效解决了SiC逆变器在低电压穿越（LVRT）过程中的电流过冲问题，并提升了在宽范围电网阻抗下的系统稳定性。
解读: 该技术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SiC器件在高性能逆变器中的普及，利用无差拍控制替代传统PI控制，可显著提升系统动态响应速度，减小滤波器体积。文中提出的无传感器控制方案有助于降低硬件成本并提高系统可靠性。建议研发团队关注该算法在弱电网...
考虑直流母线纹波与死区效应的数字SPWM逆变器谐波频谱分析
Harmonic Spectra Analysis of Digital SPWM in VSI With DC Bus Ripple and Dead-Time Effects
Haozhe Wang · Jinbang Xu · Jie Ye · Baojin Li 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年8月
本文针对单相H桥逆变器，提出了一种闭环解析解，用于分析数字控制系统下考虑死区效应和直流母线电压纹波后的输出电压谐波频谱。该研究为理解基础变换器单元的谐波特性提供了精确的理论支撑，并可推广至多种脉宽调制应用场景。
解读: 该研究直接关联阳光电源的核心业务——光伏逆变器（尤其是户用及组串式逆变器）的电能质量控制。在逆变器设计中，直流母线纹波和死区效应是影响输出电流总谐波失真（THD）的关键因素。通过该解析模型，研发团队可更精确地优化调制策略，在提升逆变器并网电能质量的同时，减少对输出滤波器的体积要求，从而降低硬件成本。...
基于分立式SiC器件重构的高性能SiC功率模块
High Performance SiC Power Module Based on Repackaging of Discrete SiC Devices
Zibo Chen · Alex Q. Huang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年8月
随着电动汽车、光伏及储能系统的快速发展，市场对大电流SiC功率模块的需求日益增长。然而，现有的多芯片模块成本远高于IGBT模块。本文提出了一种基于分立式SiC器件的高功率智能功率模块（IPM）低成本封装方法，旨在提升性能的同时降低成本。
解读: 该技术对阳光电源的核心业务具有极高的战略价值。在光伏逆变器（尤其是组串式与集中式）及储能系统（PowerTitan/PowerStack）中，SiC器件的应用是提升功率密度与转换效率的关键。目前SiC模块成本较高，该研究提出的分立器件重构封装方案，为阳光电源在高性能、低成本功率模块的定制化开发上提供...
利用罗氏线圈监测单个电容器的电容直流母排数字孪生系统
A Digital Twin System of Capacitive DC Bank Using Rogowski Coil to Monitor Individual Capacitors
Mingshuo Zhu · Yi Liu · Meng Huang · Zifan Li 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年8月
直流母线电容器的可靠性直接影响电力电子系统的运行安全。由于电容器常采用串并联结构以满足容量和耐压需求，导致单个电容器的监测难度较大。本文提出了一种基于罗氏线圈的数字孪生系统，实现了对电容组中单个电容器状态的精确监测与评估。
解读: 直流母线电容是光伏逆变器和储能变流器（PCS）中最易失效的关键元器件之一。该研究提出的基于罗氏线圈的数字孪生监测技术，能够精准定位电容组中的故障点，对于提升阳光电源PowerTitan、PowerStack系列储能系统及组串式逆变器的长期运行可靠性具有重要价值。通过在iSolarCloud平台集成此...
一种可扩展的电子嵌入式变压器：迈向DC-DC变换器中超高频高功率变压器的新概念
A Scalable Electronic-Embedded Transformer, a New Concept Toward Ultra-High-Frequency High-Power Transformer in DC–DC Converters
Yuliang Cao · Khai Ngo · Dong Dong · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年8月
随着储能系统、数据中心电源及交通电气化的快速发展，对高功率密度隔离式DC-DC变换器的需求日益增长。然而，高功率高频变压器的设计面临热管理、漏感最小化及绝缘要求之间的权衡挑战。本文提出了一种电子嵌入式变压器新概念，旨在通过模块化和集成化设计，解决高频高功率应用中的技术瓶颈。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及大功率DC-DC变换器研发具有重要价值。通过电子嵌入式变压器技术，可显著提升PCS模块的功率密度，优化高频下的热管理与漏感控制，从而减小设备体积并提升转换效率。建议研发团队关注该技术在下一代高压储能变流器中的应用潜力，特别是...
基于变电容电压阈值的电网电压不平衡下MMC功率损耗平衡控制
Variable Capacitor Voltage Threshold Value Based Power Loss-Balancing Control for MMCs Under Grid Voltage Imbalance
Jifeng Zhao · Wenfeng Liu · Yixiao Wang · Chaoyue Gu 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2023年7月
模块化多电平换流器（MMC）因高模块化和低谐波畸变在高压大功率场合具有广泛应用前景。电网电压不平衡会导致MMC相间电流不平衡，进而引起三相功率损耗分布不均，影响系统寿命。本文提出一种变电容电压阈值控制（VCVTV）策略，通过在电网电压不平衡条件下调节各相电容电压阈值，改变各相功率器件的开关损耗，实现三相间功率损耗的有效平衡。所提方法可显著改善MMC三相臂的损耗分布，提升系统运行寿命。通过PSCAD仿真及实验平台验证了该控制策略的有效性。
解读: 该MMC功率损耗平衡控制技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。电网不平衡工况下，传统MMC拓扑三相损耗分布不均会导致功率器件热应力差异，影响系统寿命。所提VCVTV策略通过动态调节各相电容电压阈值实现损耗均衡，可直接应用于阳光电源多电平储能变流器的控制算...
一种采用阶跃电压开关以消除器件电压过冲的二次侧移相双向软开关DC-DC变换器
A Secondary-Side Phase-Shifted Bidirectional Soft-Switching DC–DC Converter Employing Step Voltage Switching for Eliminating Device Voltage Overshoot
Ravichandra Maddipudi · Nareshkumar Kummari · Souvik Chattopadhyay · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年7月
本文提出了一种针对阶跃电压开关（SVS）二次侧移相（SPS）双向DC-DC变换器的调制策略，旨在消除器件电压过冲问题。该问题源于变压器漏感与电流型侧MOSFET输出电容之间的谐振。通过该调制策略，可有效抑制电压尖峰，提升变换器可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）及PCS核心模块具有重要意义。储能变流器在双向功率变换过程中，功率器件的电压应力与过冲是影响系统可靠性与效率的关键瓶颈。通过引入阶跃电压开关（SVS）及改进的移相调制策略，可以有效降低开关管的电压尖峰，从而允许选用更优的功...
一种反激辅助宽范围全软开关T型逆变器的设计与实现
Design and Implementation of a Flyback-Assisted Wide-Range Fully Soft-Switched T-Type Inverter
Naim Suleyman Ting · Yakup Sahin · Mehmet Cihat Ozgenel · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年7月
本文提出了一种新型软开关三电平T型逆变器。该拓扑通过零电压转换实现主开关管的开通，并利用缓冲电容实现零电压关断，有效消除了电压和电流应力。通过将开关损耗能量转移至缓冲电容，显著优化了主开关的关断过程，提升了变换效率。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线（组串式及集中式光伏逆变器）具有极高的参考价值。T型三电平拓扑是目前高功率密度逆变器的主流选择，该研究提出的全软开关技术能有效降低开关损耗，提升整机效率，并缓解高频化带来的EMI问题。建议研发团队评估该反激辅助电路的复杂性与成本，重点关注其在提升逆变器功率密度及散热设计优...
用于宽输出范围的双桥三电平LLC谐振变换器混合控制
Hybrid Control for Three-Level LLC Resonant Converter of Dual-Bridge for Wide Output Range
Tao Jin · Xiao Sen Xiao · Zhongyi Zhang · Weixin Wu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年7月
本文提出了一种用于宽输出电压范围和高输入电压应用的双桥三电平LLC谐振变换器。该拓扑通过辅助变压器集成两个中点钳位臂，形成了一种新型可控倍压结构，使所有MOSFET仅承受一半输入电压。基于该特性，文章提出了混合控制调制策略，有效提升了变换器在宽范围下的效率与稳定性。
解读: 该技术对阳光电源的组串式光伏逆变器（尤其是高压直流输入场景）及储能变流器（PCS）具有重要参考价值。三电平拓扑能有效降低功率器件的电压应力，允许使用更低耐压等级的SiC或Si器件，从而提升系统功率密度和效率。对于PowerTitan等大功率储能系统，该混合控制策略可优化宽电压范围下的转换效率，提升系...
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