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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...
一种基于低功耗模拟控制电路的磁场能量收集最大功率点跟踪新方法
A Novel Method of Maximum Power Point Reaching for Magnetic Field Energy Harvesting Based on a Low-Power Analog Control Circuit
Kai Ye · Zhu Liu · Chujun Liu · Aijun Yang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年1月
本文针对智能电网中基于电流互感器的磁场能量收集器（MEH）在低一次电流下功率不足的问题，提出了一种基于低功耗模拟控制电路的最大功率点跟踪（MPPT）新方法，有效提升了能量收集效率。
解读: 该技术主要涉及微功率能量获取与模拟控制，与阳光电源的核心业务（光伏逆变器、储能系统）在功率等级和应用场景上存在差异。然而，其低功耗MPPT控制策略对于阳光电源的iSolarCloud智能运维平台中的传感器节点供电，或在大型电站中利用电流互感器为辅助监测设备实现“自供电”具有一定的参考价值。建议关注该...
一种用于T型五电平嵌套中点钳位变换器的改进空间矢量调制及电容电压控制方法
An Improved Space Vector Modulation With Capacitor Voltage Control for T-Type Five-Level Nested Neutral Point Piloted Converter
Yunlong Liu · Steven Liu · Cong Wang · Jiayan Jiang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年5月
本文提出了一种针对T型五电平嵌套中点钳位（5L-NNPP）变换器的新型电容电压控制方法。由于NNPP拓扑开关状态的多样性，冗余矢量对直流母线中点电压的影响不确定。该方法有效解决了直流母线中点电压与各电容电压之间的平衡控制问题。
解读: 该研究涉及的多电平拓扑技术对于阳光电源的高功率密度组串式逆变器及集中式逆变器研发具有重要参考价值。随着光伏系统向更高直流电压等级发展，五电平技术能有效降低开关损耗并提升电能质量，减小滤波电感体积。建议研发团队关注该拓扑在大型地面电站逆变器中的应用潜力，特别是针对高压直流输入场景下的电容电压平衡控制策...
基于简化PWM策略的级联H桥相间与相内功率控制新方法
New Inter- and Inner-Phase Power Control Method for Cascaded H-Bridge Based on Simplified PWM Strategy
Zongbin Ye · Qisheng Zheng · Hanjun Pei · Josep M. Guerrero 等11人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年8月
级联H桥（CHB）变换器因其高可扩展性，被广泛应用于光伏和储能系统。然而，由于多种原因，三相功率和电压常出现不平衡，降低了系统效率。因此，处理不平衡功率的能力对CHB至关重要。本文提出了一种新的相间功率控制方法，以优化CHB变换器的运行性能。
解读: 级联H桥（CHB）拓扑在阳光电源的大型地面光伏电站及高压储能系统（如PowerTitan系列）中具有潜在应用价值。该研究提出的简化PWM策略及功率平衡控制方法，能够有效解决多模块级联下的电压不平衡问题，提升系统在复杂工况下的运行效率与可靠性。建议研发团队关注该控制算法在模块化储能PCS中的应用，通过...
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。...
一种用于激光雷达发射器、具有陡峭驱动电流的单片GaN激光二极管驱动器
A Monolithic GaN Laser Diode Driver With Steep-Edge Driving Current for LiDAR Transmitters Using a 3× Self-Circulating Charge Pump
Chun-wang Zhuang · Xin Ming · Yao Qin · Lin-min Chen 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
直接飞行时间（ToF）激光雷达广泛应用于三维传感。为实现高分辨率和长距离探测，需高峰值功率的窄光脉冲，这对激光二极管驱动器（LDD）提出了严苛要求。单片GaN集成技术因能最小化栅极驱动回路寄生参数，成为LDD设计的理想选择。
解读: 该文献探讨了基于GaN工艺的单片集成驱动技术，主要应用于激光雷达（LiDAR）领域。虽然阳光电源目前的核心业务聚焦于光伏逆变器、储能系统及充电桩，与激光雷达直接应用场景重合度较低，但该技术在宽禁带半导体（GaN）的高频驱动与集成化设计方面的研究，对公司未来在功率模块小型化、高频化以及下一代电动汽车充...
一种基于准最大功率点跟踪与双向间歇调节的振动能量收集高效电源管理电路
An Efficient Power Management Circuit Based on Quasi Maximum Power Point Tracking With Bidirectional Intermittent Adjustment for Vibration Energy Harvesting
Ge Shi · Yinshui Xia · Huakang Xia · Xiudeng Wang 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年10月
本文提出了一种基于准最大功率点跟踪（qMPPT）的电源管理电路，通过将系统维持在最大功率点（MPP）邻域来提升振动能量收集效率。通过引入大滤波电容使系统长时工作于MPP邻域，并利用DC-DC变换器的间歇关断机制降低整体损耗。
解读: 该研究聚焦于微小功率的振动能量收集与高效电源管理，与阳光电源目前主流的兆瓦级光伏逆变器及大容量储能系统（如PowerTitan）在功率等级上存在显著差异。然而，该文提出的“准MPPT”控制策略及“间歇性关断”以降低待机损耗的思路，对阳光电源iSolarCloud智能运维平台下的传感器供电、户用光伏系...
基于双栅器件技术的p-GaN功率HEMT单片集成双向栅极ESD保护方案
Monolithically Integrated Bidirectional Gate ESD Protection Scheme of p-GaN Power HEMT by Dual-Gate Device Technology
Yanfeng Ma · Sheng Li · Mingfei Li · Weihao Lu 等12人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月
本文提出了一种用于p-GaN功率高电子迁移率晶体管（HEMT）的单片集成双向栅极静电放电（ESD）保护方案。设计采用双栅HEMT作为放电管，在几乎不牺牲器件性能的前提下，将正向/反向传输线脉冲失效电流从0.156 A/0.08 A显著提升至1.36 A/5.26 A。
解读: 随着阳光电源在户用光伏逆变器及微型逆变器领域对高功率密度和高效率的追求，GaN器件的应用日益广泛。该研究提出的单片集成ESD保护方案有效解决了GaN器件栅极脆弱的痛点，显著提升了器件在复杂工况下的静电耐受能力和可靠性。建议研发团队关注该双栅结构在提升功率模块鲁棒性方面的潜力，特别是在高频化、小型化的...
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...
基于图形化说明的构网型逆变器故障恢复机理与方法
Mechanism and Methods for Fault Recovery of Grid-Forming Inverter by Graphical Illustration
Jialun Yang · Hua Ye · Yantuan Wang · Yutian Liu 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年12月
现有的基于优先级的并网型（GFM）逆变器限流控制（CLC）可能会导致故障恢复失败，包括陷入限流控制以及在限流控制和恒压控制（CVC）之间出现模式振荡。为解决这些问题，本文首先通过在相量图中阐述三种故障恢复状态的条件，揭示了下垂控制的并网型逆变器的故障恢复机制。然后，提出了两种方法，包括确定电流角度的最优范围和饱和模块的上限，以确保并网型逆变器成功实现故障恢复。多次实验测试验证了理论分析的正确性。
解读: 该故障恢复机理研究对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有直接应用价值。现有CLC控制导致的恢复失败问题在弱电网场景下尤为突出，影响系统可靠性。文章提出的图形化分析方法可优化阳光电源构网型GFM控制策略，解决电流限幅后的模式切换异常，提升故障穿越后的快速恢复能力。该技术可应...
栅极开关不稳定性下1700 V平面栅SiC MOSFET的退化依赖性分析与建模
Degradation Dependency Analysis and Modeling of 1700 V Planar-Gate SiC MOSFETs Under Gate Switching Instability
Cen Chen · Zicheng Wang · Xuerong Ye · Yifan Hu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月
碳化硅（SiC）金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管（MOSFET）在各种电力电子应用中日益普及。然而，与栅极氧化物相关的重大可靠性问题阻碍了它们的广泛应用。交变栅极偏置下的阈值电压漂移，通常称为栅极开关不稳定性（GSI），对可靠性构成了重大挑战。鉴于碳化硅 MOSFET 在功率转换器中广泛使用，与传统的偏置温度不稳定性相比，研究 GSI 具有实际意义。本研究系统地探究了 1700 V 平面栅碳化硅 MOSFET 对栅极偏置、温度和开关时间等因素的依赖性，并基于物理解释给出了加速因子的形式。...
解读: 从阳光电源的业务场景来看，这项关于1700V平面栅SiC MOSFET栅极开关不稳定性（GSI）的研究具有重要的工程应用价值。在我们的大功率光伏逆变器和储能变流器产品中，1700V级SiC MOSFET正逐步替代传统IGBT成为核心功率器件，其高频开关特性和低损耗优势能够显著提升系统效率和功率密度。...
基于软Actor-Critic算法的强化学习控制器改进交错并联DC-DC升压变换器电压调节
Improving Voltage Regulation of Interleaved DC-DC Boost Converter via Soft Actor-Critic Algorithm Based Reinforcement Learning Controller
Jian Ye · Di Zhao · Xuewei Pan · Sinan Li 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年5月
本文提出采用基于软Actor-Critic（SAC）算法的强化学习（RL）控制器作为三相交错并联DC-DC升压变换器的唯一主控制器，以提升输出电压的动态性能。阐述了最大熵学习的优势及SAC算法原理，给出了神经网络结构与奖励函数的设计方案。SAC智能体经离线训练后，在工作点处进行稳定性分析，并在物理平台上部署测试。与现有方法的对比表明，该方法显著提升了变换器的电压控制能力，且对参数、参考值及负载变化具有强鲁棒性。
解读: 该SAC强化学习控制技术对阳光电源DC-DC变换器产品具有重要应用价值。在ST系列储能变流器中，交错并联Boost拓扑广泛用于电池侧DC-DC升压环节，该方法可显著提升电压动态响应速度和参数鲁棒性，优化储能系统功率爬坡能力。在车载OBC充电机中，面对电池SOC变化和负载突变工况，SAC算法的最大熵学...
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...
面向预设性能保证的直流微电网集群去中心化-分布式二级控制
Decentralized-Distributed Secondary Control for DC Microgrid Clusters With Pre-Defined Performance Guaranteed
Dan Zhou · Wenting Wang · Qinran Zhu · Xuan Ye 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年10月 · Vol.62
针对直流微电网集群二级控制中分布式策略通信开销大、易受网络攻击，而纯去中心化策略缺乏协同精度的问题，本文提出融合二者优势的新控制框架，并设计瞬态性能可保证控制器，确保电压快速收敛且电流分配误差可控。理论分析完备，实时仿真验证了其有效性与优越性。
解读: 该研究对阳光电源ST系列储能变流器（PCS）及PowerTitan光储一体化系统在多机直流微网集群场景下的协同控制具有直接参考价值。其预设性能保证机制可提升PCS在离网/弱网模式下直流母线电压动态响应与多机均流精度，增强系统黑启动与调峰调频鲁棒性。建议在iSolarCloud平台中集成该类自适应二级...
一种用于弱电网和畸变电网下并网逆变器谐波抑制与鲁棒性提升的新型RC-ESO-ADRC
A Novel RC-ESO-ADRC for Harmonics Suppression and Robustness Improvement of Grid-Tied Inverters in a Weak and Distorted Grid
Qiangsong Zhao · Qifan Wang · Hongwei Zhang · Yuanqing Xia 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
基于重复控制的扩张状态观测器（RC - ESO）提高了周期性谐波扰动的估计精度。然而，它存在扰动估计收敛速度慢、稳态估计精度有限以及缺乏系统设计等问题。本文提出了一种基于新型重复控制扩张状态观测器（NRC - ESO）的改进型自抗扰控制（ADRC）电流控制方案。采用理想补偿滤波器来设计NRC - ESO，实现了更快的扰动估计收敛速度。此外，在NRC - ESO中嵌入零相位低通滤波器，以减小电流稳态误差并减轻传感器高频噪声的影响。阐述了基于NRC - ESO的自抗扰控制（NRC - ESO - A...
解读: 从阳光电源的业务角度来看，这项基于改进型重复控制扩张状态观测器的自抗扰控制技术（NRC-ESO-ADRC）具有重要的应用价值。在弱电网和畸变电网环境下，该技术能够显著提升并网逆变器的谐波抑制能力和鲁棒性，这直接契合了阳光电源在复杂电网环境中的产品性能优化需求。 对于光伏逆变器和储能变流器产品线，该...
高温增强型Ga₂O₃单片双向开关，击穿电压超6.5 kV
High-Temperature Enhancement-Mode Ga₂O₃ Monolithic Bidirectional Switch With >6.5 kV Breakdown Voltage
Yuan Qin · Chongde Zhang · Matthew Porter · Xin Yang 等9人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年12月 · Vol.47
本文报道了一种增强型Ga₂O₃单片双向开关，在150°C下实现双向>6.5 kV击穿电压，200°C时仍达4.7 kV；阈值电压1.9 V，比导通电阻1755 mΩ·cm²，高温下性能稳定。为超宽禁带双向器件首次实现200°C工作。
解读: 该Ga₂O₃ MBDS器件在高温高电压下的优异性能，可提升阳光电源ST系列PCS、PowerTitan储能系统的高压直流侧开关可靠性与功率密度，尤其适用于沙漠/热带等高温场景的光储电站。建议在下一代1500V+高压储能变流器中评估其替代SiC MOSFET用于直流耦合双向拓扑的可行性，并联合开展高温...
通过锑掺杂提高柔性Cu2ZnSn(S,Se)4太阳能电池效率与机械稳定性的研究
Insights into enhanced efficiency and mechanical stability of flexible Cu2ZnSn(S,Se)4 solar cells through antimony doping
Luanhong Sun · Hao Hu · Wei Wang · Qing Lin 等6人 · Solar Energy · 2025年7月 · Vol.294
在保持柔性太阳能电池机械耐久性的同时确保其光伏效率，是柔性CZTSSe太阳能电池面临的一项重大挑战。本文提出了一种创新的Sb掺杂方法，用于调控缺陷，从而减轻由缺陷引起的显著开路电压损失，并提升柔性太阳能电池的机械稳定性。当SbCl3浓度为0.8 mol/L时，CZTSSe吸光层的晶体质量得到显著改善，且未改变原有的锡锌矿结构。其孔隙率和残余应力分别从8.19%显著降低至2.18%，残余应力则从−10.11 GPa减小至−3.84 GPa。因此，在此基础上制备的CZTSSe/CdS异质结表现出最优...
解读: 该柔性CZTSSe太阳能电池技术通过Sb掺杂提升光电转换效率和机械稳定性,对阳光电源SG系列光伏逆变器和分布式光伏系统具有重要应用价值。其异质结能带优化(CBO=-0.23eV)和缺陷调控机制可为我司MPPT算法优化提供理论依据,500次弯曲循环后保持90%效率的机械耐久性,适配建筑一体化BIPV场...
基于氧化铈电解质的400 °C可工作固体氧化物燃料电池用于物联网无线传感器供电
400 °C operable SOFCs based on ceria electrolyte for powering wireless sensor in internet of things
Muhammad Akbara1 · Qi Ana1 · Yulian Ye · Lichao Wu 等11人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.378
摘要 固体氧化物燃料电池（SOFCs）能够提供高效且清洁的电力，但其高温运行瓶颈限制了广泛应用。如果能够开发出替代性电解质以降低工作温度，则SOFC的应用场景有望进一步拓展，例如应用于物联网（IoT）系统的电源。本文作为概念验证，开发了一种基于沉淀法制备的CeO₂电解质、可在400 °C下工作的SOFC，用于为物联网系统中的无线传感器供电。材料研究表明，CeO₂电解质样品形成一种涂层结构，其中非晶态碳酸盐薄层覆盖在CeO₂颗粒表面，从而促进快速的混合质子与氧离子传输。所制备的基于CeO₂电解质的...
解读: 该400°C低温固体氧化物燃料电池技术为阳光电源储能系统提供创新思路。CeO2电解质实现的快速质子-氧离子混合传输机制,可启发ST系列PCS在多能源耦合场景的控制策略优化。其0.65W/cm²功率密度及150小时稳定性,结合超级电容充电管理,与PowerTitan储能系统的能量管理单元设计理念契合。...
考虑工业应用中应力交互的电解电容累积退化建模
Cumulative Degradation Modeling of Electrolytic Capacitors Considering Stress Interactions in Industrial Applications
Qisen Sun · Cen Chen · Zicheng Wang · Xuerong Ye 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年2月
电解电容器对电力电子变换器的功能至关重要，其性能退化会显著影响这些设备的安全性和可靠性。在工业应用中，电容器通常在动态而非恒定应力水平下运行。量化动态应力下的退化具有挑战性，因为这需要考虑潜在的应力相互作用。尽管此类相互作用会深刻影响退化路径，但它们常常被忽视，导致可靠性预测与工程实践之间出现显著偏差。本文引入了一种考虑应力相互作用的累积退化模型，以提高动态应力下退化预测的准确性。本文不仅识别出电解电容器参数退化中存在路径依赖现象，而且在此基础上，提出了一种将应力相互作用与现有恒定应力条件下退化...
解读: 电解电容器作为光伏逆变器和储能变流器的核心部件，其可靠性直接影响系统的全生命周期表现。该论文提出的累积退化模型对阳光电源具有重要的工程应用价值。 从业务场景看，我司产品在实际运行中面临复杂的动态应力环境：光伏逆变器需应对辐照度波动、温度循环和负载变化，储能系统则经历频繁的充放电切换。传统基于恒定应...
基于自适应卡尔曼滤波的两电平背靠背系统准集中式直接模型预测控制
Quasi-Centralized Direct Model Predictive Control for Two-Level Back-to-Back System Based on Adaptive Kalman Filter
Fengxiang Wang · Tinglan Ye · Dongliang Ke · Yantao Chen 等5人 · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2024年7月
在传统的采用永磁同步发电机（PMSGs）的两电平背靠背功率变换器无级联控制系统中，控制结构复杂。前端整流器和后端逆变器需要分别进行控制，并且在不同运行条件下需要额外进行参数整定。为应对这些挑战，本文提出了一种采用自适应卡尔曼滤波器的准集中式直接模型预测控制方法（AKQC - DMPC）。该方法通过网侧预测控制器直接控制直流母线电压，实现了对前端整流器和后端逆变器的集中管理。自适应卡尔曼滤波器旨在校正系统模型误差和参数不确定性，从而消除直流母线电压的稳态跟踪误差。此外，为增强滤波器的抗干扰能力，引...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，该论文提出的准集中式直接模型预测控制方法（AKQC-DMPC）对公司在风电变流器和储能双向变流器领域具有重要的技术参考价值。 该技术的核心创新在于通过网侧预测控制器直接控制直流母线电压，实现了前端整流器和后端逆变器的集中管理，这与阳光电源在储能PCS和风电变流器产品中追求...
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