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碳化硅MOSFET动态阈值电压漂移的恢复性能研究
Recovery Performance of the Dynamic Threshold Voltage Drift of Silicon Carbide MOSFETs
Xiaohan Zhong · Chao Xu · Huaping Jiang · Ruijin Liao 等11人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年6月
碳化硅(SiC) MOSFET的阈值电压不稳定性备受关注，但针对其恢复性能的研究尚显不足。本文通过实验与仿真手段，深入探讨了SiC MOSFET阈值电压恢复的性能表现及其物理机制。
解读: 随着阳光电源在组串式光伏逆变器、PowerTitan储能系统及风电变流器中大规模应用SiC器件以提升功率密度和效率，器件的长期可靠性至关重要。阈值电压漂移直接影响开关损耗和驱动稳定性。本研究揭示的恢复机制有助于优化驱动电路设计及栅极驱动参数，从而提升阳光电源产品在复杂工况下的长期运行可靠性。建议研发...
SiC MOSFET开关运行中栅极氧化层退化研究
Investigation on Gate Oxide Degradation of SiC MOSFET in Switching Operation
Yumeng Cai · Peng Sun · Cong Chen · Yuankui Zhang 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年8月
本文研究了SiC MOSFET在开关运行过程中的栅极氧化层退化问题。通过搭建Buck变换器，重点分析了动态漏源电压（VDS）和负载电流（IL）对栅极氧化层可靠性的影响，旨在建立有效的SiC器件栅极可靠性评估方法，为高压功率器件的应用提供理论支撑。
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。栅极氧化层可靠性直接关系到产品在复杂工况下的长期寿命。本文提出的动态应力评估方法对于阳光电源在器件选型、驱动电路优化以及功率模块的寿命预测具有重要指导意义。建议研发团队将此研究成果应...
基于漏电流瞬态特性的变频电机对地绝缘多样化评估
Diversified Assessment of Ground-Wall Insulation in Inverter-Fed Motors by Using Transient Characteristics of Leakage Current
Shaopo Huang · Pengju Zhang · Lei Liu · Feng Niu 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
针对变频电机对地绝缘状态监测，现有方法仅能检测整体退化情况，难以实现精细化定位。本文提出一种基于漏电流瞬态特性的多样化评估方法，通过分析高频瞬态信号，实现了对绝缘退化位置的精准识别，为电机驱动系统的可靠运行提供了有效监测手段。
解读: 该研究关注电机驱动系统的绝缘可靠性，虽然阳光电源核心业务为光伏逆变器和储能PCS，但该技术在风电变流器及大型工业驱动应用中具有参考价值。随着阳光电源在风电变流器领域的深耕，电机侧的绝缘监测技术有助于提升系统整体运行寿命。建议研发团队关注该方法中利用漏电流瞬态特征进行故障定位的思路，可将其迁移至逆变器...
一种提升高频功率变换器分辨率的最优数字脉宽调制抖动技术
An Optimal Digital Pulse-Width-Modulated Dither Technique to Enhance the Resolution of High-Frequency Power Converters
Jingyang Fang · Xu Yang · Lei Zhang · Yi Tang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年9月
宽禁带半导体器件的应用显著提升了功率变换器的功率密度与效率，但其极高的开关频率对数字控制系统的时钟频率提出了严苛要求。本文提出一种最优数字PWM抖动技术，旨在解决高频变换器中数字控制分辨率不足的问题，从而在不大幅提升系统时钟频率的前提下，实现高精度控制。
解读: 随着阳光电源组串式逆变器及PowerTitan储能系统向更高功率密度和更小体积演进，SiC等宽禁带半导体器件的应用已成趋势。高频化带来的控制分辨率瓶颈是实现高效率与低谐波输出的关键障碍。该抖动技术为阳光电源的数字控制平台提供了有效的解决方案，有助于在不增加昂贵高速处理器成本的前提下，提升逆变器与PC...
一种用于混合能源电动汽车的宽电压增益范围开关电容双向DC-DC变换器
A Switched-Capacitor Bidirectional DC–DC Converter With Wide Voltage Gain Range for Electric Vehicles With Hybrid Energy Sources
Yun Zhang · Yongping Gao · Lei Zhou · Mark Sumner · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年11月
本文提出了一种适用于混合能源电动汽车的高升/降压比开关电容双向DC-DC变换器。该拓扑具有电路简单、元件数量少、电压增益范围宽、电压应力低及共地等优点。此外，同步整流技术实现了零电压开关（ZVS），有效提升了转换效率。
解读: 该拓扑的高增益和宽电压范围特性对阳光电源的电动汽车充电桩业务具有重要参考价值，特别是在高压快充及V2G（车网互动）场景下，能有效降低功率器件电压应力并提升系统效率。此外，该技术方案中关于开关电容与双向变换的结合，亦可为阳光电源储能系统（如PowerStack）中DC-DC模块的轻量化与高功率密度设计...
面向100kHz大信号多相变换器的低载波比模型预测控制
Low-Carrier-Ratio Model Predictive Control for 100 kHz Large-Signal Multiphase Converters With Low THD
Cheng Tang · Qianming Xu · Peng Guo · Jiayu Hu 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年2月
高开关频率并网变换器在可再生能源领域应用广泛，但易引发宽频振荡。本文提出一种用于100kHz变换器的低载波比模型预测控制（LCR-MPC）策略，旨在实现低总谐波失真（THD），为分析并网系统稳定性提供有效的宽频阻抗测量手段。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及储能PCS产品线具有重要参考价值。随着功率密度提升，高频化是必然趋势，但高频下的控制延迟与THD控制是行业痛点。LCR-MPC算法能有效提升高频变换器的动态响应与电能质量，特别适用于阳光电源的高频化研发方向。建议研发团队关注该算法在宽频阻抗测量中的应用，以优化Powe...
压力分布对压接式IGBT芯片动态雪崩的影响
Impacts of the Pressure Distribution on Dynamic Avalanche in Single Press-Pack IGBT Chip
Tianchen Li · Yaohua Wang · Yiming Zhang · Jiayu Fan 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年7月
本文研究了压接式IGBT（PP IGBT）子模块中外部压力分布对芯片动态雪崩及关断能力的影响。研究首次发现压力分布是影响IGBT动态雪崩的关键因素，对于优化高压大功率器件的封装可靠性及提升关断性能具有重要意义。
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）核心功率模块的关键封装形式。该研究揭示了压力分布对器件动态雪崩和关断能力的深层影响，直接关系到大功率变流器在复杂工况下的可靠性。建议研发团队在进行功率模块设计与热机械仿真时，引入压力分布的精细...
一种气隙不敏感的恒压输出混合式无线电能传输系统分析与设计
Analysis and Design of an Air-Gap-Insensitive Hybrid Inductive Power Transfer System With Constant Voltage Output
Zhaowei Gong · Lei Zhao · Ningchao Zhang · Chaobo Chen 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年8月
针对电动汽车无线充电中气隙变化导致输出不稳定的问题，本文提出了一种六线圈混合式无线电能传输（IPT）系统。通过粒子群优化算法，该系统在宽气隙和负载变化范围内实现了恒压输出。系统采用两个正交DD线圈及一个正交线圈结构，有效提升了传输稳定性和效率。
解读: 该技术主要针对电动汽车无线充电场景，与阳光电源的电动汽车充电桩业务线具有技术关联性。虽然目前阳光电源以有线充电桩为主，但随着无线充电技术的成熟，该研究中关于气隙不敏感的拓扑设计和粒子群优化控制算法，可为未来布局大功率无线充电产品提供技术储备。建议研发团队关注该类高耦合度线圈设计及恒压控制策略，以提升...
用于高压直流阀中压接式IGBT非侵入式电流分布监测的高抗干扰磁场探头
High Interference-Resistant Magnetic Field Probe for Non-Invasive Current Distribution Monitoring in Press Pack IGBTs of HVDC Valves
Yuanfang Lu · Hong Shen · Zhonghao Dongye · Ming Li 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
压接式IGBT（PP IGBT）的电流不平衡会影响器件寿命及高压直流（HVDC）阀的安全运行。外部磁场可反映内部电流分布以预警不平衡。然而，HVDC阀紧凑的结构与高频电磁环境带来了显著干扰。本文提出一种高抗干扰磁场探头，旨在实现对PP IGBT电流分布的非侵入式监测。
解读: 该技术对阳光电源的高功率密度产品线（如集中式光伏逆变器、大型储能系统PowerTitan系列）具有重要参考价值。在大型功率模块中，电流不平衡是导致IGBT过热失效的主要原因。通过引入非侵入式磁场监测技术，阳光电源可提升iSolarCloud智能运维平台在功率器件层面的故障预警能力，实现从“事后维修”...
基于多端MMC直流电网的直流系统稳定性精确阻抗建模与控制策略
Accurate Impedance Modeling and Control Strategy for Improving the Stability of DC System in Multiterminal MMC-Based DC Grid
Zhenyu Li · Zhang Wang · Yue Wang · Taiyuan Yin 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年10月
本文提出了一种模块化多电平变换器（MMC）直流侧阻抗建模方法及提升直流电网稳定性的控制策略。通过谐波线性化方法建立考虑内部多谐波耦合特性的MMC直流侧小信号阻抗模型，为多端直流电网的稳定性分析与控制优化提供了理论支撑。
解读: 该研究对于阳光电源在大型储能系统（如PowerTitan系列）及高压直流输电相关业务具有重要参考价值。随着储能系统向高压化、大规模并网发展，MMC技术在直流侧的阻抗特性与系统稳定性直接影响电网接入质量。该建模方法可用于优化阳光电源PCS产品的控制算法，特别是在弱电网环境下，通过改进阻抗匹配策略，提升...
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...
混合封装SiC功率模块中寄生电容对传导EMI及开关损耗的综合分析与优化
Comprehensive Analysis and Optimization of Parasitic Capacitance on Conducted EMI and Switching Losses in Hybrid-Packaged SiC Power Modules
Yifan Zhang · Yue Xie · Cai Chen · Xinyue Guo 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年11月
宽禁带（WBG）器件的高开关速度为功率模块发展带来突破，但寄生参数在高频切换下加剧了功率损耗与电磁干扰（EMI）问题。本文提出了一种具有超低寄生参数的1200V/24A SiC半桥功率模块，旨在优化开关性能并抑制EMI。
解读: 该研究直接服务于阳光电源核心产品线的技术迭代。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高开关频率演进，SiC器件的应用已成必然。通过优化功率模块的寄生电容，不仅能显著降低开关损耗，提升整机效率，还能有效解决高频化带来的EMI合规性难题，降低滤波器设计...
基于预设功率的下垂控制以改善大扰动下逆变器的一次调频性能
Preset Power Based Droop Control for Improving Primary Frequency Regulation of Inverters Under Large Disturbances
Lei Liu · Xianjue Luo · Liansong Xiong · Junming Guo 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年7月
本文针对下垂控制逆变器在一次调频中存在的频率偏差与功率调节矛盾问题，提出了一种基于预设功率的下垂控制策略。该方法通过引入预设功率项，在不牺牲频率稳定性的前提下，有效减小了大扰动下的频率偏差，提升了逆变器在弱电网或高比例可再生能源系统中的频率支撑能力。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的构网型（Grid-forming）逆变器技术演进。随着全球电网向高比例可再生能源转型，阳光电源的PowerTitan储能系统及大型组串式逆变器在弱电网环境下的频率支撑能力至关重要。该控制策略能显著提升产品在电网大扰动下的稳定性，减少频率波动，增强系统惯量响应。建议研发团队将...
基于栅极降压的新型SiC MOSFET短路退化抑制驱动电路
A Novel Gate-Buck-Based Drive Circuit for Mitigating the Degradation of SiC MOSFETs During Short Circuit
Xinsong Zhang · Yizhuan Zheng · Lei Zhang · Xibo Yuan 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年1月
研究SiC MOSFET短路(SC)容限小导致退化和损坏的主要因素。实验证实短SC时间导致更严重的电压应力,因此仅缩短保护时间不适当。分析硬开关故障(HSF)和负载故障(FUL)差异,单一SC检测难以同时适用两种故障。提出新型栅极降压驱动电路缓解SiC MOSFET退化。该电路将驱动过程分三阶段,通过调整各阶段电压值缓解退化并延长寿命,在短SC保护时间内抑制电压尖峰应力,适用两种SC故障,对开关速度和功率损耗影响最小。
解读: 该SiC短路保护驱动技术对阳光电源SiC器件应用有重要保护价值。栅极降压三阶段驱动方案可应用于ST储能变流器和SG光伏逆变器的SiC MOSFET驱动电路设计,提高短路工况下的可靠性和寿命。该技术对PowerTitan大型储能系统和1500V光伏系统的SiC功率模块保护有指导意义,可降低短路故障风险...
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...
氮化镓高电子迁移率晶体管
GaN-based HEMTs）击穿特性表征方法分析
Sheng Lei Zhao · Bin Hou · Wei Wei Chen · Min Han Mi 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年2月
本文通过研究关断状态漏电流和击穿曲线，分析了GaN HEMT的击穿特性表征方法。研究发现，在七种常规击穿曲线中，仅有两种能通过传统三端击穿表征方法合理呈现，并针对其余五种击穿类型进行了深入探讨。
解读: 随着阳光电源在户用光伏逆变器及小型化充电桩领域对功率密度要求的不断提升，GaN器件的应用成为关键技术趋势。本文提出的击穿特性表征方法，对于优化阳光电源功率模块的选型、提升高频变换器的可靠性设计具有重要参考价值。建议研发团队将此表征方法引入GaN器件的入库测试与失效分析流程中，以更精准地评估器件在极端...
一种基于面积等效的LCL型变换器有源阻尼延时补偿方法
A Time Delay Compensation Method Based on Area Equivalence For Active Damping of an LCL -Type Converter
Chen Chen · Jian Xiong · Zhiqiang Wan · Ji Lei 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年1月
LCL型三相并网逆变器因滤波器谐振峰问题控制难度大。有源阻尼是主流解决方案，但数字控制的固有延时会削弱阻尼性能，特别是在高功率、低开关频率应用场景下。本文提出了一种基于面积等效的离散域延时补偿方法，以提升系统稳定性。
解读: 该研究直接针对阳光电源核心产品线（如组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器）中广泛采用的LCL滤波器谐振抑制问题。在当前追求高功率密度、低开关频率以降低损耗的趋势下，数字控制延时带来的稳定性挑战日益突出。该方法提出的面积等效补偿策略，能有效提升逆变器在弱电网下的并网稳定性...
磁控管直流-直流隔离电源的设计与高效率优化
Design and Optimization of a Magnetron DC–DC Isolated Power Supply With High Efficiency
Junkun Zhang · Bing Gao · Zhixing He · Lei Wang 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年8月
本文针对微波工业中磁控管应用，提出了一种输入并联输出串联（IPOS）的模块化高隔离谐振变换器。针对高隔离变压器带来的寄生电容问题，分析了其对关断电流、死区时间及增益的影响，并提出了相应的优化设计方案以提升系统效率。
解读: 该文章研究的高隔离DC-DC变换器及寄生参数优化技术，在电力电子拓扑层面具有通用参考价值。虽然磁控管电源非阳光电源核心业务，但其IPOS模块化架构与高隔离变压器设计思路，可为阳光电源在超高压光伏逆变器（如1500V/2000V系统）的辅助电源设计，以及PowerTitan等大型储能系统中的高压隔离D...
基于不同工况的直流-直流固态变压器模块化多电平变换器分析与评估
Analysis and Evaluation of Modular Multilevel Converters for DC–DC Solid-State Transformer Based on Different Operating Conditions
Lei Zhang · Jiangchao Qin · Youhui Qiu · Keyou Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年12月
本文针对基于模块化多电平变换器（MMC）的固态变压器（SST），系统分析了运行频率、交流链路电压波形、子模块数量及调制方法对MMC损耗与体积的影响。研究旨在填补当前对MMC设计参数综合评估的空白，为高功率密度电力电子变换器的优化设计提供理论依据。
解读: MMC技术在阳光电源的高压大功率储能系统（如PowerTitan系列）及未来直流输电应用中具有重要潜力。该研究对MMC损耗与体积的权衡分析，直接指导了高压储能变流器（PCS）的模块化设计优化。通过优化子模块数量与调制策略，可有效提升PCS的功率密度并降低散热成本。建议研发团队关注文中关于交流链路电压...
一种利用辅助振荡开关实现过零的强制谐振机械式直流断路器
A Novel Forced Resonant Mechanical DC Circuit Breaker by Using Auxiliary Oscillation Switch for Zero-Crossing
Lei Qi · Xilin Chen · Xinyuan Qu · Liangtao Zhan 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年11月
本文提出了一种新型强制谐振机械式直流断路器（FR-MCB）。针对现有机械式断路器在直流开断过程中过零点产生数量不足或速度缓慢的问题，该方案通过引入辅助振荡开关，能够快速产生大量过零点，从而显著提升直流断路器的开断性能，为低成本直流保护提供了一种高效解决方案。
解读: 该技术对于阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及大功率光伏逆变器具有重要意义。随着直流侧电压等级的不断提升，直流侧故障保护是系统安全的核心。传统的直流断路器成本高、体积大，该强制谐振技术通过低成本的机械结构实现快速过零开断，有助于优化储能系统直流侧保护方案，降低BOS成...
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