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功率器件技术 SiC器件 宽禁带半导体 可靠性分析 ★ 5.0

具有创纪录雪崩能量密度的1200V SiC结势垒肖特基二极管的高雪崩能力验证

Demonstration of High Avalanche Capability in 1200 V-Rated SiC Junction Barrier Schottky Diodes With Record Avalanche Energy Density

Yancong Liu · Xiaoyan Tang · Hao Yuan · Xuanjie Wang 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年3月

本文展示了通过采用凹槽阳极和终端区域结构,实现具有创纪录单脉冲雪崩能量密度的4H-SiC结势垒肖特基二极管。通过有效缓解边界处的雪崩电流拥挤效应,实现了近乎均匀的雪崩击穿分布,显著提升了器件的雪崩可靠性。

解读: 该研究针对1200V SiC SBD器件的雪崩可靠性优化,对阳光电源的核心业务具有极高价值。在光伏组串式逆变器和PowerTitan/PowerStack储能变流器(PCS)中,SiC器件已成为提升功率密度和效率的关键。该技术通过结构优化提升雪崩耐受能力,能直接增强逆变器在电网波动或极端工况下的鲁棒...

拓扑与电路 DC-DC变换器 PWM控制 储能变流器PCS ★ 4.0

一种具有无损电流检测和无缝切换的高效率四开关Buck-Boost变换器控制方法

A High-Efficiency Control Method With Lossless Current Sensing and Seamless Transition for Four-Switch Buck–Boost Converter

Qi Liu · Qi Xu · Qinsong Qian · Song Ding 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年7月

本文提出了一种针对四开关Buck-Boost变换器的四边形控制方法,通过实现所有功率开关的零电压开关(ZVS)来提升功率密度。针对传统电流检测带来的额外损耗问题,本文引入了无损电流检测技术,在确保ZVS实现的同时显著提升了系统效率,并优化了Buck与Boost模式间的无缝切换性能。

解读: 该技术对阳光电源的储能系统(如PowerStack、PowerTitan系列)及户用光伏逆变器中的DC-DC变换环节具有重要参考价值。四开关Buck-Boost拓扑常用于宽电压范围的电池侧接口,通过实现ZVS和无损电流检测,可有效降低变换器损耗,提升整机效率,并提高在复杂工况下的功率密度。建议研发团...

控制与算法 PWM控制 多电平 单相逆变器 ★ 4.0

基于移相载波脉宽调制

PSC-PWM)的单相级联H桥逆变器实时计算方法

Junpeng Ma · Xiongfei Wang · Frede Blaabjerg · Wensheng Song 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年1月

数字控制中计算延迟和占空比更新滞后会降低电力变换器的动态性能。本文提出了一种针对采用移相载波脉宽调制(PSC-PWM)的单相级联H桥(CHB)逆变器的实时计算方法,旨在消除数字计算带来的时间延迟,从而提升系统的动态响应能力。

解读: 该研究针对级联H桥(CHB)拓扑的实时控制优化,对阳光电源的高压大功率光伏逆变器及储能变流器(PCS)具有重要参考价值。CHB拓扑常用于中高压并网场景,通过消除数字计算延迟,可显著提升逆变器在弱电网环境下的动态稳定性及对电网扰动的响应速度。建议研发团队将其应用于大功率组串式逆变器或储能系统控制算法的...

功率器件技术 功率模块 宽禁带半导体 ★ 3.0

混合电网换相换流器用反向阻断IGCT的优化设计

Optimal Design of Reverse Blocking IGCT for Hybrid Line Commutated Converter

Chunpin Ren · Jiapeng Liu · Xiaozhao Li · Yue Song 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年11月

混合电网换相换流器(Hybrid LCC)能有效降低换相失败概率,但目前缺乏满足该拓扑要求的高压、大电流、高关断能力的逆导型集成门极换流晶闸管(RB-IGCT)。本文重点研究了RB-IGCT的优化设计方法,旨在提升其在复杂电力电子拓扑中的应用性能。

解读: 该研究涉及的高压大功率器件RB-IGCT主要应用于高压直流输电(HVDC)领域。虽然阳光电源目前的核心产品线(如组串式/集中式逆变器、PowerTitan储能系统)主要基于IGBT和SiC MOSFET技术,但随着公司在大型地面电站及电网侧储能业务的深入,对更高电压等级、更高功率密度器件的需求日益增...

拓扑与电路 DAB PFC整流 PWM控制 ★ 4.0

考虑交流侧电容电压纹波的矩阵式AC-DC DAB变换器模型引导调制策略

Model-Guided Modulation for Matrix-Type AC-DC DAB Converter Considering AC-Side Capacitor Voltage Ripple

Xingxing Chen · Ka-Hong Loo · Junwei Liu · Di Mou 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年12月

矩阵式AC-DC双有源桥(DAB)变换器是实现单级AC-DC功率转换的先进拓扑,具有高功率密度和高可靠性。为优化功率密度与成本,该拓扑常采用小容量交流侧滤波电容。本文针对该结构,提出了一种模型引导的调制策略,旨在有效处理交流侧电容电压纹波带来的影响,提升变换器的整体性能与控制精度。

解读: 该技术对阳光电源的单级式AC-DC功率转换架构具有重要参考价值。在户用光伏逆变器及小型储能变流器(PCS)领域,通过优化矩阵式DAB的调制策略,可以在减小滤波电容体积的同时保持高功率密度和高效率,从而进一步降低产品成本并提升竞争力。建议研发团队关注该模型引导调制方法在单相及三相小功率变换器中的应用,...

控制与算法 储能变流器PCS 储能系统 双向DC-DC ★ 5.0

非理想负载条件下DC-DC变换器的自适应输出电压调节:一种电流受限的固定时间控制方法

Adaptive Output Voltage Regulation for DC–DC Converters Under Nonideal Load Conditions: A Current-Constrained Fixed-Time Control Approach

Guangyu Song · Xinghua Liu · Chuanlin Zhang · Gaoxi Xiao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月

本文针对混合储能系统(HESS)中的DC-DC变换器,提出了一种基于自适应固定时间扰动观测器(AFTDO)的复合电流受限固定时间控制策略。该方法旨在实现直流母线电压的快速跟踪,并有效抑制失配扰动对系统稳定性的影响,确保在非理想负载条件下的控制性能。

解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心储能业务,特别是PowerTitan和PowerStack系列储能系统中的DC-DC变换环节。在混合储能或多源直流耦合场景下,母线电压的稳定性和动态响应至关重要。本文提出的固定时间控制策略能够显著提升PCS在复杂负载波动下的响应速度,且电流约束机制有助于保护功率器件,延...

拓扑与电路 储能变流器PCS 双向DC-DC 并网逆变器 ★ 4.0

基于反向耦合电感的单级双向隔离式DC-AC变换器

Novel Single-Stage Bidirectional Isolated DC–AC Converter Based on Inversely Coupled Inductor

Chuang Liu · Yu Jiang · Zhongchen Pei · Mengxue Shen 等11人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年5月

本文提出了一种基于反向耦合电感的新型单级双向隔离式DC-AC变换器,适用于级联DC-AC固态变压器拓扑。该方案通过简单的调制策略实现了直接的单级功率传输,并详细阐述了其工作原理。

解读: 该拓扑通过反向耦合电感实现单级功率变换,显著简化了电路结构并提升了功率密度,这对阳光电源的储能变流器(如PowerTitan系列)及固态变压器技术具有重要参考价值。单级变换架构有助于减少功率器件数量,降低系统损耗,从而提升储能系统的整体效率。建议研发团队评估该拓扑在工商业储能及中压并网场景下的应用潜...

光伏发电技术 并网逆变器 储能系统 三电平 ★ 5.0

考虑低频共模电压的LCL型三电平并网逆变器多目标集成分-合控制方法

Multiobjectives Integrated Division-Summation Method for LCL-Type Three-Level Grid-Connected Inverter Considering Low-Frequency Common Mode Voltage

Jiang Liu · Guobing Song · Maojun Deng · Yiming Ren 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年11月

LCL型三电平并网逆变器广泛应用于光伏发电系统,具有多个独立控制目标。本文提出一种集成分-合(I-D-Σ)控制策略,可同时实现并网电流跟踪、中点电位平衡、谐振抑制及低频共模电压抑制。针对双分-合(D-D-Σ)方法仅考虑电流与谐振抑制的不足,引入虚拟零电位点以实现中点电位控制;并提出基于全连接卷积神经网络(FC-CNN)的低频共模电压估计算法,有效解决无传感器条件下共模电压不可观测问题。所提I-D-Σ方法通过低频共模电压补偿显著降低其幅值。实验结果验证了该策略的有效性。

解读: 该I-D-Σ多目标集成控制技术对阳光电源SG系列三电平光伏逆变器及ST储能变流器具有重要应用价值。研究提出的虚拟零电位点中点平衡控制可直接优化现有三电平拓扑产品的直流侧电容电压均衡性能,延长器件寿命。基于FC-CNN的无传感器低频共模电压估计算法可降低系统成本,其共模电压抑制技术能有效减少对地漏电流...

功率器件技术 GaN器件 宽禁带半导体 功率模块 ★ 4.0

面向硬开关应用的GaN/Si混合开关设计与优化:考虑动态导通电阻与功率损耗

Design and Optimization of GaN/Si Hybrid Switch for Hard-Switching Application Considering Dynamic On-Resistance and Power Loss

Chen Song · Hui Li · Shan Yin · Yingzhe Wu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月

针对GaN器件单管尺寸受限及并联应用挑战,本文研究了GaN/Si混合开关技术。通过分析动态导通电阻及功率损耗,优化了硬开关应用下的驱动与拓扑设计,为高功率密度变换器提供了一种兼顾成本与性能的解决方案。

解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及户用储能系统具有重要参考价值。随着功率密度要求的提升,GaN/Si混合开关方案有望在小功率段替代纯Si或纯GaN方案,在降低成本的同时提升效率。建议研发团队关注该混合开关在微型逆变器及高频DC-DC变换器中的应用潜力,通过优化驱动电路解决并联均流与动态导通电阻问题,从...

功率器件技术 功率模块 宽禁带半导体 ★ 4.0

高压可控C-SenseFET的解析模型与特性研究

Analytical Model and Characteristics for High-Voltage Controllable C-SenseFET

Zehong Li · Yong Liu · Ji Wu · Zhaoji Li 等11人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年6月

本文提出了一种描述高压C-SenseFET在线性区和饱和区导通电流的解析模型。作为一种集传感与充电功能于一体的重要器件,文章详细分析了传感比K和充电摆幅因子α两个关键参数,并提出了优化结构。该研究对提升高压功率器件的应用性能具有重要意义。

解读: C-SenseFET作为一种具备电流传感功能的功率器件,在提升功率模块集成度与控制精度方面具有显著潜力。对于阳光电源而言,该技术可应用于组串式逆变器及PowerTitan储能系统的功率模块设计中,通过集成传感功能简化驱动电路,减小PCB空间占用,并提升系统对电流采样精度的控制能力。建议研发团队关注该...

拓扑与电路 DAB 双向DC-DC 储能变流器PCS ★ 4.0

基于双有源桥

DAB)的模块化高频链直流变压器在柔性中压直流配电中的全过程运行、控制与实验:实用指南

Biao Zhao · Qiang Song · Jianguo Li · Qianhao Sun 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年9月

直流变压器(DCT)是中压直流(MVDC)配电系统的核心设备。本文针对基于双有源桥(DAB)的DCT在柔性MVDC配电中的应用,提供了涵盖全过程运行、控制策略及实验验证的实用指南。文章将DCT的运行模式设计为MVDC、LVDC及功率控制模式,为直流配电系统的稳定运行提供了理论与实践参考。

解读: 该技术与阳光电源的储能系统(如PowerTitan、PowerStack)及直流微电网业务高度相关。DAB拓扑是实现储能变流器(PCS)高效双向功率变换的关键技术,其模块化设计思路可优化阳光电源大功率储能系统的功率密度与扩展性。建议研发团队关注该文中的多模式控制策略,以提升PCS在复杂直流配电网中的...

控制与算法 构网型GFM 下垂控制 ★ 5.0

基于Andronov-Hopf振荡器的逆变器暂态稳定性分析与控制策略增强

Transient Stability Analysis and Enhanced Control Strategy for Andronov-Hopf Oscillator Based Inverters

Li Li · Huihui Song · Shitao Wang · Meng Liu 等6人 · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2024年12月

基于安德罗诺夫 - 霍普夫(Andronov - Hopf)的虚拟振荡器控制(AHO)是一种新型的非线性构网型(GFM)控制策略,与下垂控制和虚拟同步发电机控制相比,具有更好的动态性能。然而,电网电压跌落会影响AHO逆变器与电网之间的同步。在极端情况下,系统可能没有稳定运行点,从而导致暂态稳定性问题。本文建立了考虑逆变器电压特性的动态功角模型。随后,分析了在电流无约束运行情况下AHO参数对暂态稳定性的影响,并讨论了电流限幅策略的作用。在此基础上,从优化电压特性和补偿功率设定值(OVCP)的角度,...

解读: 从阳光电源构网型逆变器技术演进角度看,该论文提出的Andronov-Hopf虚拟振荡器控制策略代表了新一代非线性并网控制技术方向,对我司光伏逆变器和储能系统的技术升级具有重要参考价值。 在业务应用层面,AHO控制相比传统下垂控制和虚拟同步机具有更优的动态性能,这直接契合我司大型地面电站和工商业储能...

功率器件技术 SiC器件 功率模块 多物理场耦合 ★ 5.0

基于互感耦合的多芯片SiC功率模块动态均流方法

A Dynamic Current Sharing Method for Multichip SiC Power Modules Based on Mutual Couplings

Xun Liu · Erping Deng · Xu Gao · Yifan Song 等10人 · IEEE Transactions on Components, Packaging and Manufacturing Technology · 2026年1月 · Vol.16

多芯片SiC功率模块因寄生电感失配导致动态电流不均衡,引发局部过热并影响长期可靠性。本文提出考虑互感耦合的设计准则与均流方法,结合响应面分析优化布局,将动态电流不均衡度从98%降至5%,并通过仿真与实验验证。

解读: 该研究直接支撑阳光电源在高功率密度组串式逆变器(如SG320HX)、ST系列储能变流器及PowerTitan系统中对SiC功率模块的可靠性设计。互感耦合建模与布局优化可显著提升SiC模块在高频开关下的动态均流能力,降低热应力,延长模块寿命。建议在下一代1500V+高压平台产品中导入该布局设计方法,并...

电动汽车驱动 构网型GFM 跟网型GFL 微电网 ★ 5.0

基于Andronov-Hopf振荡器的孤岛微电网暂态同步稳定性分析与增强

Transient Synchronization Stability Analysis and Enhancement of an Islanded Microgrid Considering Interactions Between Andronov-Hopf Oscillator Based Inverter and Grid-Following Inverter

Li Li · Huihui Song · Shitao Wang · Meng Liu 等6人 · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2025年8月

基于安德罗诺夫 - 霍普夫振荡器(AHO)的构网型(GFM)逆变器能够主动支撑电压和频率。然而,在由AHO逆变器和跟网型(GFL)逆变器组成的孤岛微电网中,扰动会引发暂态同步稳定性问题。本文建立了动态功角模型,定义了等效机械功率、等效电磁功率以及等效阻尼项。考虑到等效阻尼项的时变性,采用迭代等面积法分析了系统参数、GFL参数和AHO参数在电流无约束运行情况下对稳定区域的影响。鉴于严重故障会使AHO逆变器进入电流限幅状态,推导了相应的稳定条件。在此基础上,针对AHO和GFL逆变器提出了一种两阶段暂...

解读: 从阳光电源的业务视角来看,该论文针对基于Andronov-Hopf振荡器(AHO)的构网型逆变器与跟网型逆变器在孤岛微网中的暂态同步稳定性问题,提出了系统性的分析方法和增强控制策略,这对我司在分布式光伏、储能系统及微网解决方案领域具有重要的技术参考价值。 该研究的核心价值在于解决了混合逆变器拓扑下...

电动汽车驱动 ★ 5.0

一种用于反激变换器轻载功率降低的新型控制方案

A Novel Control Scheme for Light Load Power Reduction of Flyback Converter

Qifan Liu · Xi Jiang · Xiaowu Gong · Song Yuan 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月

降低功耗是反激式转换器设计与开发中的首要考虑因素。然而,现有文献尚未对反激式转换器在轻载情况下的功耗进行广泛研究。鉴于反激式转换器的快速普及,有必要开发一种在轻载条件下降低反激式转换器功耗的新技术。本文介绍了一种采用平均功率降低策略的反激式转换器新型功率损耗降低方法。采用台积电 0.5 微米双极 - 互补金属氧化物半导体 - 双扩散金属氧化物半导体(BCD)混合信号工艺制造了一款控制集成电路,并通过一个 15 瓦/15 伏的原型实验测试板进行了验证。

解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项反激变换器轻载功耗降低技术具有显著的应用价值。反激变换器作为辅助电源广泛应用于我司光伏逆变器、储能变流器等核心产品中,为控制电路、通信模块、传感器等提供低压供电。在实际运行场景中,这些辅助电源长期处于轻载或待机状态,其能效直接影响系统整体待机功耗和能效等级认证。 该论...

功率器件技术 宽禁带半导体 功率模块 ★ 4.0

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...

功率器件技术 SiC器件 IGBT 宽禁带半导体 ★ 4.0

1100 V、600 A/cm² 4H-SiC 横向IGBT

1100-V, 600-A/cm2 4H-SiC Lateral IGBT on N-Sub/N-Epi Stack With P-Top Protected Lightly Doped Drift Region

Jie Ma · Mengyao Zhao · Tianchun Nie · Yong Gu 等12人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年12月 · Vol.47

本文报道了一种基于N型衬底/N型外延结构的1100 V 4H-SiC横向IGBT,采用P型顶层保护轻掺杂漂移区,实现600 A/cm²高电流密度;低掺杂增强电导调制效应,P-top缓解栅极拐角电场集中,结合场限环提升垂直击穿电压,达到同类SiC横向器件最优BV-Iₛₐₜ折衷。

解读: 该SiC横向IGBT在高压、高电流密度和低导通损耗方面取得突破,可提升阳光电源组串式逆变器(如SG系列)和ST系列储能PCS中高频开关模块的效率与功率密度。尤其适用于高功率密度、紧凑型单面散热设计场景。建议在下一代1500V+组串逆变器及PowerStack液冷储能变流器中开展SiC IGBT模块替...

系统并网技术 微电网 并网逆变器 构网型GFM ★ 5.0

一种系列式柔性切换变换器:在保持瞬时功率支撑与自动同步功能的同时降低成本

A Series Flexible Transfer Converter With Reduced Cost While Keeping Functions of Instant Power Support and Auto-Synchronization for Microgrid

Zhaoqi Song · Ronghui An · Jinjun Liu · Zeng Liu 等7人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年10月 · Vol.62

本文提出一种系列式柔性切换变换器(SFTC),用于微电网离网/并网模式无缝切换,实现无通信自动同步与瞬时功率支撑。通过串联结构、相位选择开关和辅助电路降低损耗与成本,并经仿真与实验验证。

解读: 该SFTC技术高度契合阳光电源在构网型微电网场景下的核心需求,可直接赋能PowerTitan储能系统及ST系列PCS的黑启动、孤岛并网无缝切换能力,提升其在新型电力系统中调频调峰与应急供电的响应性能。建议将SFTC控制策略集成至iSolarCloud智能平台,适配组串式逆变器+储能联合运行场景,强化...

功率器件技术 SiC器件 宽禁带半导体 功率模块 ★ 4.0

基于浮动N型岛提升沟道载流子迁移率的4H-SiC横向扩散MOSFET技术

Mobility-Boosting Technique With Floating N-Islands for 4H-SiC LDMOS

Yong Gu · Tianchun Nie · Shuqiang Chen · Yawen Xu 等13人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年12月 · Vol.47

针对4H-SiC LDMOS因SiC/SiO₂界面质量差导致沟道载流子迁移率低的问题,本文提出在沟道区嵌入浮动N型岛(FN)作为“载流子库”,调控二维静电势与载流子分布,提升载流子发射效率和有效迁移率,降低比导通电阻。实验显示场效应迁移率最高提升86.7%,R_on,sp降低46.2%,且击穿电压几乎不受影响。

解读: 该技术显著提升SiC MOSFET器件的导通性能与高频开关效率,可直接赋能阳光电源组串式逆变器(如SG3125HV)、ST系列储能双向PCS及PowerTitan系统的主功率模块。尤其适用于高功率密度、高温工况下的新一代SiC功率模块设计,建议在下一代1500V+高压平台产品中联合封装厂开展FN结构...

储能系统技术 储能系统 可靠性分析 ★ 5.0

一种无环流损耗的高效并联谐振直流链逆变器

An Efficient Parallel Resonant DC-Link Inverter without Circulation Current Loss

Jingjing Li · Enhui Chu · Wei Liu · Jiaxiang Song · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年6月

为消除谐振直流链逆变器中的环流损耗,本文提出一种无环流损耗的高效并联谐振直流链逆变器。辅助电路换流结束后,无持续电流在主电路或辅助电路中自由循环。当母线电压为零时,无需根据负载电流设定谐振元件阈值,降低了控制难度,提升了系统可靠性。同时,抑制了谐振电感的峰值电流,减小了开关器件的电流应力,进一步降低辅助电路损耗。所有开关均实现软开关:主开关实现零电压开通与关断,辅助开关实现零电流开通与关断。实验样机验证了所提拓扑结构与调制策略的有效性。

解读: 该无环流损耗并联谐振直流链逆变器技术对阳光电源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。其核心创新在于:1)消除环流损耗可直接提升系统效率1-2%,符合储能系统降本增效需求;2)主开关零电压开关(ZVS)和辅助开关零电流开关(ZCS)技术可降低SiC/GaN功率器件的开关损耗,延长器件...

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