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开关电源中非线性电容的电路导向处理方法
Circuit-Oriented Treatment of Nonlinear Capacitances in Switched-Mode Power Supplies
Daniel Costinett · Dragan Maksimovic · Regan Zane · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年2月
功率半导体器件的非线性电压相关电容对开关电源的运行影响显著。特别是在高频开关条件下，这些非线性特性在确定开关时间、损耗及开关瞬态过程中的转换器动态性能方面起着关键作用。本文提出了一种电路导向的处理方法，以优化相关设计。
解读: 该研究直接关联阳光电源的核心功率变换技术。随着公司组串式逆变器和PowerTitan储能系统向高功率密度、高开关频率演进，SiC等宽禁带半导体应用日益广泛，其非线性结电容对开关损耗和EMI影响巨大。通过该电路导向的建模方法，研发团队能更精确地评估功率模块的瞬态特性，从而优化驱动电路设计，提升逆变器与...
用于汽车LED驱动器的负载无关混合谐振变换器
Load-Independent Hybrid Resonant Converter for Automotive LED Driver Applications
Navid Molavi · Hosein Farzanehfard · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年7月
本文提出了一种用于汽车照明的混合谐振LED驱动器。采用的LCC谐振网络实现了负载无关的输出电流特性，并在预定输入电压范围内实现了功率器件的全软开关。该设计通过恒频控制和非脉动输入电流，优化了变换器性能。
解读: 该文章研究的LCC混合谐振拓扑在实现高效率软开关和负载无关特性方面具有显著优势。对于阳光电源而言，该技术虽主要针对LED驱动，但其核心的谐振网络设计与软开关控制策略可迁移至电动汽车充电桩（EV Charger）及户用储能系统的DC-DC变换模块中。建议研发团队关注其在宽输入电压范围下的稳流控制方法，...
低温电力电子中单极性功率半导体的热失控现象
The Thermal Runaway Phenomenon of Unipolar Power Semiconductors in Cryogenic Power Electronics
Julius Zettelmeier · Raffael Schwanninger · Martin März · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
氮化镓（GaN）高电子迁移率晶体管（HEMT）和硅MOSFET在低温环境下导通损耗显著降低，因此在航空航天领域备受关注。然而，低温环境会导致一种此前被忽视的安全关键现象——热失控，本文对此进行了深入探讨。
解读: 该研究探讨了宽禁带半导体（GaN）在极端低温下的热失控机制，这对阳光电源未来探索高海拔、极寒地区（如高寒山区光伏电站或特殊环境储能项目）的电力电子设计具有参考意义。虽然目前阳光电源的主流产品（如PowerTitan、组串式逆变器）多运行于常规环境，但随着公司向航空电源或极端环境能源系统拓展，理解Ga...
一种用于高压宽禁带器件的新型导通态电压测量电路拓扑结构、工作原理及性能
Novel On-State Voltage Measurement Circuit Topology, Operation, and Performance for High-Voltage Wide-Bandgap Devices
作者未知 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年6月
精确测量半导体器件的导通电阻是衡量各种应力因素如何影响宽禁带器件电气、热性能和长期可靠性的关键指标。监测导通电阻不仅有助于深入了解器件物理特性和退化机制，还可作为器件故障和老化的诊断先兆。这对于高压、快速开关器件（如宽禁带（WBG）半导体）尤为重要，因为在其运行过程中精确原位测量导通电阻对于评估器件的健康状态是必要的。此类测量需要高精度、高分辨率地监测器件电流和导通状态电压，同时要确保延迟最小且具备高压阻断能力。此外，这些测量应尽可能不受器件温度和负载条件变化的影响。本文介绍并深入分析了一种基于...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于共源共栅电流镜配置的导通电阻在线测量技术具有重要的战略价值。在我们的光伏逆变器和储能变流器产品中，SiC和GaN等宽禁带功率器件已成为提升系统效率和功率密度的核心器件。该技术能够实现高精度、高分辨率的导通电阻实时监测，这对于我们产品的可靠性管理和预测性维护体系具有直...
单片双向开关的物理结构、特性及应用：全面综述
Physical Structure, Characteristics, and Applications of Monolithic Bidirectional Switches: A Comprehensive Review
Guangyu Wang · Huiqing Wen · Wen Liu · Fan Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月
双向开关（BiSs）具有优异的特性，在导通期间允许双向电流流动，关断时能够承受双向电压。然而，传统的双向开关通常由单向分立器件组合实现，例如两个有源器件和两个二极管的串联与反并联连接。由于导通状态下的电压偏移，这些传统双向开关的器件尺寸相对较大，且存在较大的导通损耗。随着碳化硅（SiC）和氮化镓（GaN）等宽禁带（WBG）半导体材料的普及，迫切需要设计出导通压降更低、导通损耗更小、器件尺寸更小，从而功率密度更高的双向开关。因此，通过将多个功率晶体管集成到单个芯片中，基于宽禁带半导体材料的单片式双...
解读: 单片式双向开关（MBS）技术对阳光电源在光伏逆变器、储能系统等核心产品领域具有重要战略价值。该技术基于SiC和GaN等宽禁带半导体材料，通过将多个功率晶体管集成于单一芯片，能够显著降低导通压降和传导损耗，这直接契合我司提升系统效率和功率密度的技术路线。 从业务应用角度看，MBS技术在我司三大核心领...
集成平面变压器的高性能隔离栅驱动电源
High-Performance Isolated Gate-Driver Power Supply With Integrated Planar Transformer
Emanuel Serban · Mohammad Ali Saket · Martin Ordonez · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年10月
针对宽禁带及硅基功率器件对高性能脉宽驱动的需求，本文提出了一种集成平面变压器的简化正激隔离谐振变换器结构。该方案通过重构钳位电路并省去输出滤波电感，提供了一种高性价比的驱动电源解决方案。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线具有极高的应用价值。在光伏逆变器（尤其是组串式）和储能系统（如PowerTitan系列）中，随着SiC等宽禁带器件的广泛应用，驱动电路的可靠性与功率密度至关重要。集成平面变压器的方案能有效减小驱动电源体积，降低寄生参数，提升系统功率密度。建议研发团队评估该拓扑在高温、高频...
面向智能家居应用的多端口部分功率变换器
A Multiport Partial Power Converter for Smart Home Applications
Yong Dae Kwon · Francisco D. Freijedo · Thiwanka Wijekoon · Marco Liserre · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年7月
本文提出了一种新型多端口部分功率变换器（PPC）架构，旨在解决现有方案中全功率半导体器件使用过多及多绕组变压器设计复杂的问题。该架构通过部分功率处理技术，提升了智能家居能源管理系统的效率与集成度，为多源协同控制提供了新的拓扑思路。
解读: 该研究提出的部分功率变换（PPC）架构对阳光电源的户用光伏及储能产品线具有重要参考价值。通过降低变换器功率处理比例，可显著提升系统转换效率并减小散热体积，这对于追求高功率密度和低成本的户用储能系统（如PowerStack系列）及户用逆变器设计具有直接的优化潜力。建议研发团队关注该拓扑在多端口能量路由...
一种用于电磁能量收集的多输入无桥谐振AC-DC变换器
A Multiinput Bridgeless Resonant AC–DC Converter for Electromagnetic Energy Harvesting
Yichao Tang · Alireza Khaligh · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年3月
本文研究了用于收集风能的拍动式电磁簧片发电机。针对低风速下发电机输出电压低于半导体器件阈值电压的问题，提出了一种多输入无桥谐振AC-DC变换器，旨在实现高效的能量转换与功率调节，以适应单通道或多通道能量收集系统。
解读: 该文献探讨的微型能量收集与低压AC-DC转换技术，与阳光电源现有的兆瓦级风电变流器及光储系统在功率等级和应用场景上存在差异。然而，其针对极低电压输入下的高效整流与谐振拓扑研究，对阳光电源在分布式能源接入、传感器自供电技术或未来微型能源管理系统的研发具有一定的参考价值。建议关注其在弱电信号处理及高效率...
功率模块热网络模型原位参数辨识方法
In Situ Parameter Identification Method for Thermal Network Models of Power Modules
Chao Zhang · Bochao Du · Ke Qiao · Shumei Cui · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
热网络模型是实现功率半导体器件在线结温估计的非侵入式方法。传统参数提取依赖有限元模型或材料几何参数，但器件老化会导致参数漂移，影响估计精度。本文提出一种原位参数辨识方法，通过实时更新热网络参数，提升了老化状态下结温监测的准确性。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线（组串式/集中式逆变器、PowerTitan/PowerStack储能系统）具有极高价值。功率模块是上述产品的核心热源，在线结温监测直接关系到产品的可靠性设计与寿命预测。通过原位参数辨识，阳光电源可在iSolarCloud平台上实现更精准的器件健康状态（SOH）评估，优化...
一种基于传统保护手段的变换器主导型微电网故障清除方法
A Fault Clearing Method in Converter-Dominated Microgrids With Conventional Protection Means
Konstantinos O. Oureilidis · Charis S. Demoulias · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年6月
随着变换器接口分布式电源在微电网中的普及，故障期间保护装置的有效动作成为技术挑战。由于半导体开关的限流特性，故障电流注入不足。本文提出了一种故障检测与清除控制策略，旨在利用传统保护手段解决变换器主导型微电网的故障清除问题。
解读: 该研究直接关联阳光电源的构网型（Grid-forming）技术及微电网解决方案。在PowerTitan储能系统和组串式逆变器应用于弱电网或微电网场景时，由于逆变器过流能力有限，传统继电保护往往失效。本文提出的故障清除策略可增强阳光电源PCS产品在孤岛运行及微电网模式下的故障穿越与保护能力，提升系统可...
电力电子电路中高频瞬态的计算高效仿真
Computationally Efficient Simulation of High-Frequency Transients in Power Electronic Circuits
Anandakumar Subbiah · Oleg Wasynczuk · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年9月
本文提出了一种计算高效的仿真框架，通过物理现象建模准确预测半导体器件的高频电路级瞬态及能量损耗。核心要素包括封装二极管模型及器件模型与外部电路元件的耦合方法，旨在提升电力电子系统仿真精度与效率。
解读: 该研究对于阳光电源的核心产品线（如组串式逆变器、PowerTitan储能系统及风电变流器）具有极高价值。随着SiC和GaN等宽禁带半导体在高效能产品中的广泛应用，高频开关带来的电磁干扰与损耗问题日益突出。该仿真框架能显著提升研发阶段对功率模块瞬态行为的预测精度，缩短产品开发周期，并优化散热设计与EM...
基于二维材料的可重构器件用于逻辑与模拟应用
Reconfigurable devices based on two-dimensional materials for logic and analog applications
Liutianyi ZhangPing-Heng TanJiangbin Wu · 半导体学报 · 2025年7月 · Vol.46
近年来，随着传统半导体技术尺寸逼近物理极限，多功能电路受限于传统金属-氧化物-半导体场效应晶体管相对固定的特性，器件级可重构特性与多功能实现被视为提升集成密度与降低功耗的可行途径。得益于超薄结构、电子特性的有效调控及缺陷态的可控调制，二维材料被广泛应用于可重构器件的构建。本文综述了基于二维材料的可重构器件的工作原理及其在逻辑电路中的应用，包括可调反双极性响应与非易失性操作的实现；进一步探讨了反双极性晶体管在模拟信号处理中的应用，以及基于可重构晶体管和忆阻器的人工智能硬件实现，突显其在面积、功耗与...
解读: 该二维材料可重构器件技术对阳光电源功率电子产品具有前瞻性参考价值。在ST储能变流器和SG光伏逆变器中，可重构器件的多功能特性可简化控制电路设计，单一器件实现逻辑运算与模拟信号处理，有效降低辅助电路功耗与集成面积。其非易失性操作特性可应用于iSolarCloud智能运维系统的边缘计算节点，实现低功耗状...
基于峰值栅极电流的IGBT结温测量
IGBT Junction Temperature Measurement via Peak Gate Current
Nick Baker · Stig Munk-Nielsen · Francesco Iannuzzo · Marco Liserre · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年5月
本文提出了一种用于MOS门控功率半导体器件结温测量的电气方法。该方法通过检测IGBT或MOSFET在导通期间外部栅极电阻上的峰值电压来实现。该电压与峰值栅极电流成正比，并因栅极驱动回路中与温度相关的参数波动而随温度变化。
解读: 结温监测是提升阳光电源逆变器及储能PCS可靠性的核心技术。该方法无需额外传感器，通过监测栅极驱动回路即可实现实时结温感知，极大地降低了硬件成本。对于PowerTitan等大型储能系统及组串式逆变器，该技术可精准评估功率模块在极端工况下的热应力，从而优化热管理策略，延长IGBT使用寿命。建议研发团队将...
基于电致发光的碳化硅功率MOSFET结温测量方法
Electroluminescence-Based Junction Temperature Measurement Approach for SiC Power MOSFETs
Jonathan Winkler · Jan Homoth · Ingmar Kallfass · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年3月
本文提出了一种用于碳化硅（SiC）MOSFET在线结温测量的新型电气隔离传感方法。该方法利用SiC器件在工作过程中发光光谱随温度变化的特性，实现了对功率半导体器件运行状态的实时监测，为电力电子应用中的高效热管理提供了新思路。
解读: 随着阳光电源在光伏逆变器和PowerTitan/PowerStack储能系统中大规模应用SiC功率模块以提升功率密度和转换效率，结温的精确监测对提升系统可靠性至关重要。该电致发光测量技术提供了一种非侵入式的在线监测手段，有助于优化逆变器及PCS的散热设计与热保护策略。建议研发团队关注该技术在功率模块...
用于驱动介电弹性体执行器的双向DC-DC变换器超高压开关
Ultrahigh-Voltage Switch for Bidirectional DC–DC Converter Driving Dielectric Elastomer Actuator
Lucas Pniak · Morgan Almanza · Yoan Civet · Yves Perriard · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年12月
针对介电弹性体执行器（DEA）等应用，现有半导体器件的额定电压难以满足需求。本文提出一种超高压开关方案，旨在降低高压开关的并联寄生电容，从而提升双向DC-DC变换器的能量传输效率，解决高压驱动下的功率转换难题。
解读: 该研究聚焦于超高压开关技术及寄生电容优化，虽然主要针对DEA等特种负载，但其核心的功率变换效率提升思路对阳光电源的电力电子技术储备具有参考价值。在储能系统（如PowerTitan系列）或未来高压直流变换场景中，降低功率器件寄生参数是提升开关频率与系统功率密度的关键。建议研发团队关注该拓扑在减小开关损...
模块化多电平变换器的器件级损耗平衡控制
Device-Level Loss Balancing Control for Modular Multilevel Converters
Huan Qiu · Jinyu Wang · Pengfei Tu · Yi Tang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年4月
模块化多电平变换器（MMC）在中高压应用中具有可扩展性、低谐波和高效率等优势。然而，由于功率器件数量多，其可靠性面临挑战，特别是上下桥臂之间显著的损耗不均匀分布问题。本文提出了一种器件级损耗平衡控制策略，旨在优化MMC内部功率器件的热应力分布，提升系统整体可靠性。
解读: MMC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）中具有重要应用潜力。该文章提出的损耗平衡控制策略，能够有效解决多电平拓扑中功率器件热分布不均导致的寿命衰减问题，对于提升大型储能系统和高压并网逆变器的长期可靠性具有重要参考价值。建议研发团队将其应用于高压PCS的控制算...
一种用于变换器级通态电压测量概念的自供电方法
A Self-Power Method for a Converter-Level on-State Voltage Measurement Concept
Yingzhou Peng · Huai Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年8月
本文提出了一种针对功率半导体器件的即插即用型变换器级通态电压测量方法。为解决传统测量电路需要外部电源的问题，提出了一种自供电方案，可提供所需的双向低压电源。该测量电路在功率器件状态监测与可靠性评估中具有应用潜力。
解读: 该技术对于提升阳光电源组串式逆变器及PowerTitan储能系统的功率模块健康管理具有重要意义。通过实现通态电压的自供电在线监测，可有效降低复杂电路的辅助电源设计难度，提升系统集成度。建议研发团队关注该技术在IGBT/SiC模块老化监测与故障预警中的应用，将其集成至iSolarCloud平台，实现从...
用于单相多电平逆变器的热应力缓解载波PWM策略
Thermal Stresses Relief Carrier-Based PWM Strategy for Single-Phase Multilevel Inverters
Mokhtar Aly · Emad M. Ahmed · Masahito Shoyama · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年12月
为提升多电平逆变器的长期可靠性，增强功率半导体器件的功率循环能力至关重要。功率开关及其冷却系统的老化会导致损耗增加和结温升高，从而加速器件损坏。本文提出了一种热应力缓解（TSR）策略，通过优化PWM调制方式，有效降低器件热应力，从而延长逆变器的使用寿命。
解读: 该研究关注多电平逆变器的热管理与可靠性提升，对阳光电源的组串式逆变器及户用光伏产品线具有重要参考价值。随着多电平拓扑在更高功率密度产品中的应用，结温波动是限制寿命的关键因素。通过引入TSR调制策略，可以在不增加硬件成本的前提下，优化功率器件的损耗分布，显著提升产品在严苛环境下的可靠性。建议研发团队在...
无换流问题的单相高效率AC-AC变换器
High-Efficiency Single-Phase AC–AC Converters Without Commutation Problem
Ashraf Ali Khan · Honnyong Cha · Hafiz Furqan Ahmed · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年8月
本文提出了一系列单相直接PWM降压、升压及升降压型AC-AC变换器。通过采用串联续流二极管与MOSFET对的结构，有效降低了半导体器件的开关损耗与导通损耗，并解决了MOSFET体二极管的反向恢复问题，提高了变换效率。
解读: 该研究提出的AC-AC变换拓扑及减小开关损耗的驱动策略，对阳光电源的电力电子技术储备具有参考价值。虽然阳光电源核心业务集中在DC-AC逆变与DC-DC储能变换，但该拓扑中关于抑制MOSFET体二极管反向恢复及优化开关损耗的设计思路，可迁移应用于户用光伏逆变器或小型化充电桩的功率模块设计中，有助于进一...
模块化多电平变换器闭环时域分析方法
A Closed-Loop Time-Domain Analysis Method for Modular Multilevel Converter
Jinyu Wang · Jun Liang · Feng Gao · Xiaoming Dong 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年10月
模块化多电平变换器（MMC）的时域稳态分析对性能评估、电路参数设计及半导体器件选型至关重要。然而，传统开环分析方法在全运行范围内难以保证精度。本文提出一种闭环时域分析方法，旨在提升MMC在复杂工况下的分析准确性与设计可靠性。
解读: MMC拓扑在阳光电源的大型集中式光伏逆变器及高压大功率储能系统（如PowerTitan系列）中具有重要应用潜力。该文提出的闭环时域分析方法，能够更精确地模拟MMC在全工况下的运行特性，有助于优化系统参数设计，降低功率模块的过设计成本，并提升半导体器件的选型精度。建议研发团队关注该方法在提升大功率变流...
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