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一种用于耦合电感多相Buck变换器的纹波补偿辅助半桥
A Ripple Compensation Auxiliary Half-Bridge for Coupled Inductor Multiphase Buck Converter
Tao Jiang · Shaozhe Zhang · Chunhui Yang · Qi Xin 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年7月
多相Buck变换器(MBC)相比离散电感变换器电流纹波更小,但在特定占空比下输出纹波仍较大。本文提出一种辅助半桥(AHB)电路,通过开环逻辑驱动产生反向交流分量,有效补偿耦合电感多相Buck变换器的输出纹波,提升系统性能。
解读: 该技术对阳光电源的DC-DC变换环节具有重要参考价值。在光伏组串式逆变器及储能PCS(如PowerTitan系列)中,为了提升功率密度和效率,多相交错并联技术被广泛应用。该文提出的辅助半桥纹波补偿方案,能够有效降低输出侧纹波,有助于减小滤波电感和电容的体积,从而进一步优化逆变器及储能变流器的功率密度...
一种用于陶瓷电容Buck变换器的恒定导通时间控制及内部有源纹波补偿策略
A Constant On-Time Control With Internal Active Ripple Compensation Strategy for Buck Converter With Ceramic Capacitors
Xin Ming · Yang-Li Xin · Tian-Sheng Li · Hua Liang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年9月
恒定导通时间(COT)控制因瞬态响应快和轻载效率高而被广泛应用。然而,当输出电容的等效串联电阻(ESR)较小时,该控制方案存在固有不稳定性,通常需要纹波注入技术来增强环路稳定性。本文提出了一种内部有源纹波补偿策略,旨在解决传统无源补偿技术的局限性。
解读: 该技术对阳光电源的户用光伏逆变器及储能系统(如PowerStack)中的DC-DC变换环节具有重要参考价值。随着陶瓷电容在紧凑型功率变换器中的广泛应用,其低ESR特性带来的控制稳定性问题日益突出。该有源纹波补偿策略能够优化控制环路,在提升系统瞬态响应速度的同时,减少对大体积无源器件的依赖,有助于进一...
一种通过VGE作为退饱和前兆的直流断路器浪涌电流应用中更可靠、灵敏的过流检测方法
A More Reliable and Sensitive Overcurrent Detection Method in DC Breaker Surge Current Applications via VGE as a Desaturation Precursor
Jingfei Wang · Guishu Liang · Lei Qi · Xiangyu Zhang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年4月
退饱和是威胁IGBT安全运行的主要因素。目前直流断路器多采用VCEsat监测退饱和,但该方法需器件进入高损耗区,易导致热击穿。本文提出利用栅极电压VGE作为退饱和前兆,实现更可靠、灵敏的过流检测,有效提升IGBT在浪涌电流工况下的安全性。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统(如PowerTitan、PowerStack)及光伏逆变器中的功率模块保护至关重要。储能变流器(PCS)在直流侧面临频繁的浪涌电流冲击,传统的VCEsat检测往往滞后,容易造成IGBT模块损坏。采用VGE作为前兆检测方法,能显著提升系统在短路或过流故障下的响应速度,降低功...
一种具有自适应极点跟踪频率补偿技术的高效率快速瞬态响应低压差线性稳压器
A High-Efficiency and Fast-Transient Low-Dropout Regulator With Adaptive Pole Tracking Frequency Compensation Technique
Xin Ming · Hua Liang · Zhi-Wen Zhang · Yang-Li Xin 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年11月
本文提出了一种用于陶瓷电容负载的低压差线性稳压器(LDO)的平滑极点跟踪技术。传统LDO的主极点位于输出端且随负载变化,导致全负载范围内的环路稳定性问题。本文提出的频率补偿方法通过误差放大器的自适应负载电阻控制,有效解决了这一问题,提升了LDO的效率与瞬态响应速度。
解读: LDO作为基础电源管理芯片,广泛应用于阳光电源的各类控制板卡中,为DSP、MCU及传感器等核心元器件提供低噪声、高稳定的供电。该技术通过自适应极点跟踪优化了LDO的瞬态响应和稳定性,有助于提升组串式逆变器、PowerTitan储能系统及iSolarCloud智能运维终端内部控制电路的可靠性。建议研发...
多负载节点阵列式无线电能传输网络功率传输路径的构建与优化
Construction and Optimization of Power Transfer Route in Array Wireless Power Transfer Network With Multiple Load Nodes
Jinde Wu · Zhuohang Jin · Xiaoxia Han · Wenjie Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年3月
本文研究了由节点和功率传输路径组成的无线电能传输网络(WPTN)。针对负载节点数量和位置随机变化带来的交叉耦合问题,探讨了如何构建和优化功率传输路径,以维持多负载节点系统的输出特性与电气性能稳定。
解读: 该研究聚焦于无线电能传输(WPT)的拓扑优化与耦合控制,虽然目前阳光电源的核心产品线(如PowerTitan储能系统、组串式逆变器及充电桩)主要基于有线连接,但无线充电技术在未来电动汽车(EV)充电桩及特定工业场景(如AGV供电)中具有潜在应用价值。建议研发团队关注该文献中关于多负载节点交叉耦合的解...
一种基于改进下垂控制的模块化电池储能系统构建方法与控制策略
A Novel Construction Method and Control Strategy of Modular Battery Energy Storage Systems Based on Improved Droop Control
Chao Wang · Qiangxiang Zhang · Li Han · Yiping Xiao 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年8月
针对模块化电池储能系统中多模块变换器并联运行的稳定性问题,本文提出了一种改进的下垂控制策略。通过设计电池单元变换器(BUC),实现了电池与模块化变换器的有效结合,解决了多模块协同控制的难题,提升了储能系统的运行稳定性。
解读: 该研究直接契合阳光电源PowerTitan和PowerStack系列储能系统的核心技术需求。随着储能系统向模块化、大规模化发展,多机并联的稳定性与均流控制是提升系统可靠性的关键。改进的下垂控制策略可优化阳光电源PCS(储能变流器)在微电网及电网侧储能应用中的并联运行性能,减少环流,提升系统响应速度。...
混合配电变压器的潮流分析与直流母线电压控制
Power Flow Analysis and DC-link Voltage Control of Hybrid Distribution Transformer
Yibin Liu · Deliang Liang · Yuheng Wang · Peng Kou 等11人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年11月
直流母线电压控制是混合配电变压器(HDT)可靠运行的关键。本文基于动态功率平衡方程和功率流图,揭示了HDT的基本潮流原理。通过推导微分方程和传递函数模型,研究了基于PI控制器的直流母线电压控制系统。
解读: 混合配电变压器(HDT)技术与阳光电源的电力电子化电网接入方案高度契合。该研究中关于直流母线电压控制和功率流分析的方法,可直接应用于阳光电源的PowerTitan系列储能系统及组串式逆变器在复杂电网环境下的稳定性优化。随着配电网电力电子化程度加深,HDT技术有助于实现光储系统的柔性并网。建议研发团队...
用于微电网应用的基于级联H桥多电平逆变器的新型三相固态变压器功率与电压平衡控制
Power and Voltage Balance Control of a Novel Three-Phase Solid-State Transformer Using Multilevel Cascaded H-Bridge Inverters for Microgrid Applications
Liang Wang · Donglai Zhang · Yi Wang · Bin Wu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年4月
本文提出了一种基于级联H桥多电平逆变器(CHMI)的固态变压器(SST)拓扑及其功率与电压平衡控制方案。为降低控制器负载并简化调制算法,针对双有源桥(DAB)级设计了一种主从控制(MSC)策略,由主控制器统一执行控制与调制计算。
解读: 该技术涉及的级联H桥多电平拓扑与DAB级联结构,与阳光电源的高压大功率储能系统(如PowerTitan系列)及中压并网技术高度相关。主从控制策略(MSC)在多模块并联或串联场景下能有效降低计算复杂度,对提升大型储能PCS的控制效率和系统稳定性具有参考价值。建议研发团队关注该拓扑在构网型储能(Grid...
一种采用LCL-N拓扑实现紧凑且低成本接收端的高功率无线充电系统
A High-Power Wireless Charging System Using LCL-N Topology to Achieve a Compact and Low-Cost Receiver
Yiming Zhang · Zhengchao Yan · Ziwei Liang · Siqi Li 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年1月
针对高功率电动汽车无线充电系统,本文提出了一种LCL-N补偿拓扑。通过利用强耦合特性,该方案省去了接收端补偿电路,在减小线圈尺寸、降低系统成本的同时,实现了高功率密度与高传输效率。
解读: 该研究提出的LCL-N拓扑通过简化接收端电路设计,有效降低了无线充电系统的硬件成本与体积,这对阳光电源的电动汽车充电桩业务具有参考价值。随着电动汽车无线充电技术的逐步成熟,此类高功率密度、低成本的拓扑方案可作为未来充电桩产品线的前瞻性技术储备。建议研发团队关注该拓扑在强耦合条件下的动态响应特性,评估...
基于简化状态轨迹和两点求解法的LCC谐振变换器快速精确控制策略
Fast and Accurate Control Strategy for LCC Resonant Converters Based on Simplified State Trajectory and Two-Point Solution Method
Jun Zhao · Yuao Zhang · Hongyi Lin · Zhenyu Li 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年5月
针对LCC谐振变换器动态响应优化问题,本文提出了一种基于简化状态轨迹和两点求解法的快速控制策略。该方法解决了传统控制器难以在线实时获取目标稳态工作频率和轨迹的难题,实现了对LCC变换器动态过程的快速、精确控制。
解读: LCC谐振变换器技术在阳光电源的高效光伏逆变器及储能变流器(PCS)中具有重要应用价值,特别是在提升DC-DC级转换效率和功率密度方面。该文提出的简化状态轨迹控制策略,能够有效缩短系统在负载突变或电网波动下的动态响应时间,提升PowerTitan等储能系统的瞬态响应性能。建议研发团队关注该算法的工程...
接触界面表面粗糙度特性对压接式IGBT模块热接触电阻的影响
The Effect of the Surface Roughness Characteristics of the Contact Interface on the Thermal Contact Resistance of the PP-IGBT Module
Tong An · Zezheng Li · Yakun Zhang · Fei Qin 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年6月
本文通过实验测量和基于有限元仿真的因子设计分析,研究了压接式IGBT(PP-IGBT)模块在功率循环过程中,接触界面表面粗糙度特性与热接触电阻之间的相关性。研究采用了瞬态热测试技术进行验证。
解读: 压接式IGBT(PP-IGBT)是阳光电源大型集中式光伏逆变器及高压储能变流器(如PowerTitan系列)的核心功率器件。热接触电阻直接影响模块的散热性能与结温稳定性,是决定大功率电力电子设备可靠性与寿命的关键因素。本研究通过分析表面粗糙度对热阻的影响,为阳光电源在功率模块选型、散热器界面材料(T...
一种具有动态振铃抑制功能的GaN功率HEMT智能栅极驱动IC
A Smart Gate Driver IC for GaN Power HEMTs With Dynamic Ringing Suppression
Wei Jia Zhang · Jingshu Yu · Wen Tao Cui · Yahui Leng 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年12月
传统的GaN功率晶体管栅极驱动方案依赖外部控制器和分立元件,导致系统复杂且寄生参数增加。本文提出一种集成化智能栅极驱动IC,通过分段输出级和动态驱动技术,有效抑制开关过程中的振铃现象,优化GaN器件的高频开关性能,提升功率密度与可靠性。
解读: GaN作为宽禁带半导体,在提升阳光电源户用光伏逆变器及微型逆变器功率密度方面具有巨大潜力。该智能驱动IC通过集成化设计抑制振铃,能有效解决高频开关下的EMI问题,降低对复杂外围电路的依赖。建议研发团队关注该技术在下一代高频、高效率户用逆变器及小型化充电桩中的应用,以进一步缩小产品体积并提升转换效率,...
基于栅极雪崩阈值电压的高精度IGCT结温监测新方法
Novel IGCT Junction Temperature Monitoring Method With High Precision Based on Gate Avalanche Threshold Voltage
Han Wang · Chunpin Ren · Jiapeng Liu · Zhengyu Chen 等13人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
针对集成门极换流晶闸管(IGCT)的可靠性,本文提出了一种基于栅极雪崩阈值电压的结温监测新方法。传统温度敏感电参数(TSEP)方法因灵敏度低(<2 mV/K),精度仅达±5 K。该方法通过利用栅极雪崩特性,显著提升了结温监测的精度,为高功率电力电子器件的实时热状态监控提供了有效方案。
解读: IGCT主要应用于超大功率电力电子领域,如中高压大功率变流器。虽然阳光电源目前的主流产品(组串式/集中式逆变器、储能PCS)多采用IGBT或SiC模块,但该研究提出的高精度结温监测方法对于提升大功率电力电子设备的可靠性具有借鉴意义。建议研发团队关注该TSEP方法在IGBT模块上的迁移应用,通过提升功...
基于串联IGCT的双有源桥直流变压器三臂零电压开关梯形调制策略
Trapezoidal Modulation for Three-Arm ZVS in Dual Active Bridge DC Transformer With Series-Connected IGCTs
Yiqing Ma · Biao Zhao · Bin Cui · Xueteng Tang 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年3月
本文提出了一种改进的梯形调制(ITM)策略,旨在实现基于串联器件的直流变压器中三个桥臂的零电压开关(ZVS)。通过引入辅助移相角,解决了轻载和空载条件下桥臂1、2和4难以实现ZVS的难题,并优化了电流应力。
解读: 该技术主要针对高压大功率DC-DC变换场景,对于阳光电源的PowerTitan系列大型储能系统及集中式光伏逆变器中的高压直流变换环节具有重要参考意义。随着储能系统向更高直流电压等级(如1500V及以上)演进,串联器件技术及ZVS软开关策略能有效降低开关损耗,提升系统效率与功率密度。建议研发团队关注该...
用于宽电压范围应用的带钳位电感混合三电平全桥隔离Buck-Boost变换器
Hybrid Three-Level Full-Bridge Isolated Buck–Boost Converter With Clamped Inductor for Wider Voltage Range Application
Yan Li · Fang Li · Fang-Wei Zhao · Xiao-Jie You 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年3月
本文提出了一种带混合三电平全桥原边电路的隔离式Buck-Boost(IBB)变换器,旨在实现更宽的电压调节范围。原边电路结合了三电平桥臂和两电平桥臂,可输出五电平电压(±Vin, ±Vin/2, 0),副边采用半主动全桥整流,有效提升了变换效率与电压适应性。
解读: 该拓扑结构通过五电平输出显著降低了开关器件的电压应力,并提升了变换效率,非常契合阳光电源在储能系统(如PowerTitan、PowerStack)中对高效率、宽电压范围DC-DC变换器的需求。随着储能电池电压范围的扩大,该技术可优化PCS模块的硬件设计,提升功率密度。建议研发团队评估该拓扑在兆瓦级储...
一种基于IGCT串联的直流变压器及其最小回流功率注入准零开关损耗调制技术
An IGCT-Series-Based DC Transformer With Quasi-Zero Switching Loss Modulation by Minimum Backflow Power Injection
Yiqing Ma · Biao Zhao · Bin Cui · Xueteng Tang 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年12月
本文提出了一种基于IGCT串联的直流变压器(IGCT-series-DCT)及准零开关损耗调制技术,旨在实现单模块DCT直接接入中压直流配电网。通过IGCT直接串联,DCT具备了中压端口,并有效抑制了缓冲电容的浪涌电流,提升了变换效率与功率密度。
解读: 该技术对于阳光电源的中压直流接入及大型储能系统(如PowerTitan系列)具有重要参考价值。随着直流电网和光储直柔技术的发展,中压直流变换器是实现高压直流汇集的核心。IGCT串联技术相比传统的IGBT多电平方案,在更高电压等级下具有更低的导通损耗和更强的通流能力,有助于提升大型储能PCS的功率密度...
具有5.18 GW/cm²创纪录巴利加优值
BFOM)的2.41 kV垂直结构P-NiO/n-Ga2O3异质结二极管
Yuangang Wang · Hehe Gong · Yuanjie Lv · Xingchang Fu 等14人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年4月
本文展示了采用复合终端结构(p-NiO结终端扩展JTE和小角度斜角场板BFP)的高性能p-NiO/β-Ga2O3异质结二极管。通过引入p-NiO JTE结构,器件击穿电压从955V提升至1945V,结合BFP技术进一步实现了2.41kV的击穿电压及5.18 GW/cm²的巴利加优值,展现了氧化镓器件在高压功率电子领域的巨大潜力。
解读: 氧化镓(Ga2O3)作为超宽禁带半导体,其理论击穿场强远超SiC和GaN,是未来高压功率器件的重要演进方向。对于阳光电源而言,该技术若实现产业化,将显著提升组串式光伏逆变器和PowerTitan系列储能变流器(PCS)的功率密度与效率,并降低散热系统成本。建议研发团队持续跟踪氧化镓材料的晶圆制备工艺...
IGBT单元结构在过载工况下的优化研究
A Review on Cell Structure Optimization of IGBT Under Overload Condition
Ke Wang · Lin Liang · Ziyang Zhang · Zhongqi Guo 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2026年1月 · Vol.73
随着高比例可再生能源并网,构网型变流器备受关注。电网扰动引发的电压暂降会导致其IGBT过流,威胁系统安全。本文综述了提升IGBT过载能力的单元结构优化技术,聚焦于导通压降与关断损耗的折衷优化,并分析了原理、实现方法及局限性。
解读: 该文直接支撑阳光电源ST系列PCS、PowerTitan及组串式逆变器中高压大电流IGBT模块的可靠性设计。在构网型(GFM)应用及LVRT/HVRT工况下,优化后的IGBT单元结构可显著提升短时过载耐受能力(如120%额定电流持续10s),降低热失效风险。建议在下一代ST5000/6300PCS及...
基于刻蚀目标层与高选择性刻蚀技术的高产率增强型GaN p-FET
High-Yield Enhancement-Mode GaN p-FET With Etching-Target Layer and High-Selectivity Etching Techniques
Xuanming Zhang · Yuanlei Zhang · Jiachen Duan · Zhiwei Sun 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2024年11月
本文报道了采用p-Al0.05Ga0.95N刻蚀目标层(ETL)的增强型GaN p沟道异质结场效应晶体管(p-FET)。通过优化高选择性刻蚀工艺,实现p-GaN刻蚀速率约1 nm/min,并获得p-GaN与p-Al0.05Ga0.95N之间4:1的选择比。刻蚀工艺窗口扩展至10分钟,显著提高器件制备良率。器件阈值电压为−1.15 V,最大电流密度达6.16 mA/mm,且多器件间阈值电压与导通电流高度一致,展现出优异的重复性与一致性,为互补电路集成提供了重要基础。
解读: 该高产率增强型GaN p-FET技术对阳光电源功率器件应用具有重要价值。p沟道GaN器件可与现有n沟道器件构成互补拓扑,为ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器提供更高集成度的功率模块方案。高选择性刻蚀工艺实现的10分钟工艺窗口和优异一致性,可显著提升GaN器件制造良率,降低成本。阈值电压−1.15...
具有0.85 GW/cm²巴利加优值或5A/700V处理能力的β-Ga2O3结势垒肖特基二极管演示
Demonstration of β-Ga2O3 Junction Barrier Schottky Diodes With a Baliga's Figure of Merit of 0.85 GW/cm2 or a 5A/700 V Handling Capabilities
Yuanjie Lv · Yuangang Wang · Xingchang Fu · Shaobo Dun 等15人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年6月
本文报道了首个垂直结构β-Ga2O3结势垒肖特基(JBS)二极管。通过引入热氧化p型NiO层,有效解决了β-Ga2O3缺乏p型掺杂的难题。实验表明,该器件在100×100 μm²面积下实现了1715V的击穿电压,展现了极高的功率处理潜力。
解读: 氧化镓(β-Ga2O3)作为超宽禁带半导体,其击穿场强远超SiC和GaN,在未来高压、高功率密度电力电子应用中具有巨大潜力。对于阳光电源而言,该技术若实现产业化,将显著提升光伏逆变器和储能变流器(PCS)的功率密度,并降低损耗。建议研发团队密切跟踪其垂直器件工艺成熟度,重点关注其在未来高压组串式逆变...
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