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分数阶全桥LLC谐振变换器的时域分析与增益曲线建模
Time Domain Analysis and Gain Curve Modeling of Fractional-Order Full-Bridge LLC Resonant Converter
Chentao Ma · Xiaoquan Zhu · Ziwen Chen · Bo Zhang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
本文利用分数阶微积分及其拉普拉斯变换，对分数阶全桥LLC谐振变换器（FO-FBLLC）进行建模与分析。研究旨在将拓扑扩展至分数阶域，构建其直流模型，并提出了一种广义模式分析方法，能高精度预测谐振电流与电压行为。
解读: LLC谐振变换器是阳光电源组串式光伏逆变器及储能PCS（如PowerTitan系列）中DC-DC级核心拓扑。该研究引入的分数阶建模方法，能够更精确地描述电路在宽电压范围下的非线性动态特性，有助于提升变换器在复杂工况下的效率优化与控制精度。建议研发团队关注该建模方法在提升高频化设计准确性方面的潜力，特...
矩阵变换器中超结反向阻断IGBT的特性与性能评估
Characterization and Performance Evaluation of the Superjunction RB-IGBT in Matrix Converter
Kun Zhou · Linhua Huang · Xiaorong Luo · Zhaoji Li 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年4月
本文首次研究了采用新型超结（SJ）反向阻断（RB）IGBT作为开关元件的三相交流-交流矩阵变换器（MC）的性能。该SJ RB-IGBT通过引入短路集电极沟槽和n2层，实现了超过1200V的双向阻断能力，并表现出优异的双极导通特性。
解读: 该研究涉及的超结反向阻断IGBT（SJ RB-IGBT）在双向功率变换领域具有显著优势。对于阳光电源而言，该技术可深度赋能风电变流器及工业驱动产品线，通过简化矩阵变换器拓扑结构，提升功率密度并降低导通损耗。建议研发团队关注其在双向AC-AC变换中的应用潜力，特别是在风电变流器中替代传统背靠背IGBT...
LED驱动器通过能量缓冲单元实现无电解电容及无频闪运行
LED Driver Achieves Electrolytic Capacitor-Less and Flicker-Free Operation With an Energy Buffer Unit
Peng Fang · Bo Sheng · Samuel Webb · Yan Zhang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年7月
交流供电的LED驱动器通常依赖电解电容提供高密度储能，但其寿命较短。本文提出一种逐周期能量缓冲LED驱动器，旨在消除电解电容，从而提升驱动器的整体可靠性与使用寿命。
解读: 该文献提出的“无电解电容”设计理念对于提升电力电子设备的长期可靠性具有参考价值。虽然阳光电源的核心业务为光伏逆变器和储能系统，而非LED驱动，但其提出的逐周期能量缓冲技术（Energy Buffer Unit）在户用光伏逆变器或小型充电桩的辅助电源设计中具有借鉴意义。通过优化电路拓扑减少对寿命敏感型...
宽频率范围三电平中点钳位逆变器的混合改进载波PWM策略
Hybrid Improved Carrier-Based PWM Strategy for Three-Level Neutral-Point-Clamped Inverter With Wide Frequency Range
Zhan Gao · Qiongxuan Ge · Yaohua Li · Lu Zhao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年7月
针对变频系统中三电平中点钳位（NPC）逆变器宽频率范围运行的特点，本文提出了一种混合改进的载波PWM策略。该策略分别针对低调制指数的低频区和低载波比的高频区进行了优化，解决了传统载波PWM在这些工况下性能受限的问题，有效提升了逆变器的输出质量与运行效率。
解读: 该技术对阳光电源的集中式光伏逆变器及大型风电变流器产品线具有重要参考价值。阳光电源的大功率逆变器广泛采用三电平NPC拓扑，在弱电网或宽频率波动工况下，该混合PWM策略能显著优化低频段的谐波性能及高频段的开关损耗。建议研发团队将其引入iSolarCloud智能运维平台的控制算法库中，通过优化调制策略提...
面向多种宽禁带应用、具有超高dV/dt抗扰度的亚纳秒级电平转换器设计技术
Design Techniques of Sub-ns Level Shifters With Ultrahigh dV/dt Immunity for Various Wide-Bandgap Applications
Jianwen Cao · Ze-kun Zhou · Zhuo Wang · He Tang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年9月
在高频栅极驱动器中，宽禁带半导体器件会产生极高的dV/dt噪声。本文提出了一种具有超高dV/dt抗扰度的亚纳秒级延迟电平转换器设计技术，旨在解决不同电压域之间的信号转换难题，提升高频功率变换系统的可靠性与控制精度。
解读: 该技术对阳光电源的核心业务至关重要。随着SiC和GaN器件在组串式光伏逆变器（如SG系列）及储能变流器（如PowerTitan系列）中的广泛应用，开关频率不断提升，高dV/dt带来的共模噪声干扰成为驱动电路设计的瓶颈。该亚纳秒级电平转换技术能显著提升驱动信号的抗干扰能力，降低开关损耗，有助于进一步缩...
基于耦合电感的Si/WBG混合半桥变换器用于电能质量提升与控制简化
Si/WBG Hybrid Half-Bridge Converter Using Coupled Inductors for Power Quality Improvement and Control Simplification
Chao Zhang · Xufeng Yuan · Jun Wang · Bo Hu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年3月
针对Si/WBG混合半桥变换器在混合频率交错运行（HFIO）中存在的电能质量波动及控制复杂问题，本文提出了一种Si/宽禁带（WBG）耦合半桥（CHB）拓扑。该方案通过协调混合频率交错控制，有效改善了功率质量并简化了控制设计。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及储能变流器（PCS）具有重要参考价值。通过引入Si/WBG混合拓扑与耦合电感技术，可以在保持成本竞争力的同时，进一步提升功率密度和转换效率，特别适用于PowerTitan等储能系统及新一代组串式光伏逆变器。建议研发团队关注该拓扑在降低开关损耗及优化电磁兼容性（EMC）...
一种基于开通栅极电压滤波的SiC MOSFET栅氧化层退化在线监测方法
An Online Gate Oxide Degradation Monitoring Method for SiC Mosfets Based on Turn-On Gate Voltage Filtering
Jiahong Liu · Bo Yao · Xing Wei · Yichi Zhang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年5月
本文提出了一种基于SiC MOSFET开通瞬态期间带通滤波栅极电压峰值的栅氧化层退化监测方法。通过确定合适的带通滤波器频率范围，确保了检测到的峰值对退化程度具有良好的灵敏度。文中介绍了包括模拟带通滤波器和峰值检测器在内的监测电路设计。
解读: 随着阳光电源在组串式光伏逆变器和PowerTitan/PowerStack储能系统中大规模应用SiC MOSFET以提升功率密度和效率，器件的长期可靠性成为关键。该监测方法无需复杂算法，通过模拟电路即可实现栅氧化层退化的实时评估，极大地提升了系统在全生命周期内的故障预警能力。建议将此技术集成至iSo...
基于神经网络观测器的并联T型三电平变换器伪三层序贯无模型预测控制
Pseudo-Three-Layer Sequential Model-Free Predictive Control With Neural-Network Observer for Parallel T-Type Three-Level Converters
Tianxu Cao · YinHui Yu · Jiahao Zhang · Jose Rodriguez 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年7月
针对并联T型三电平变换器（3LT2C），本文提出了一种伪三层序贯无模型预测控制策略。该方法结合神经网络观测器，旨在解决电感失配问题，有效抑制中点电压波动及零序环流，提升并网电流质量，适用于高性能电力电子变换系统。
解读: 该技术对阳光电源的集中式逆变器及大功率组串式逆变器具有重要参考价值。随着阳光电源产品向更高功率密度和多机并联方向发展，抑制零序环流和中点电压平衡是提升系统可靠性的关键。该文提出的无模型预测控制（MFPC）结合神经网络观测器，能够有效降低对系统参数（如电感值）的依赖，增强在复杂电网环境下的鲁棒性。建议...
1200V沟槽型SiC MOSFET重复雪崩应力下的失效机理研究
Investigation of Failure Mechanisms of 1200 V Rated Trench SiC MOSFETs Under Repetitive Avalanche Stress
Xiaochuan Deng · Wei Huang · Xu Li · Xuan Li 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年9月
本文通过实验研究了非对称沟槽（AT）和双沟槽（DT）结构碳化硅（SiC）MOSFET的重复雪崩耐受能力。研究揭示了不同结构的失效机理：AT-MOSFET主要表现为热诱导疲劳或场氧化层击穿，而DT-MOSFET则表现为电场诱导的栅氧化层退化或击穿。
解读: SiC MOSFET是阳光电源组串式逆变器及PowerTitan系列储能PCS实现高功率密度和高效率的核心器件。1200V SiC器件在复杂工况下的雪崩耐受能力直接决定了系统的可靠性。本文揭示的AT与DT结构失效机理，对阳光电源在器件选型、驱动电路保护设计及功率模块封装优化具有重要指导意义。建议研发...
一种能够表征热耦合效应的多芯片功率模块热网络模型
A Thermal Network Model for Multichip Power Modules Enabling to Characterize the Thermal Coupling Effects
Huimin Wang · Zongyao Zhou · Zhiliang Xu · Xinglai Ge 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年5月
本文提出了一种基于Cauer模型的热网络模型（TNM），旨在解决多芯片功率模块在热分析中精度与计算效率难以兼顾的问题。该模型能够有效表征芯片间的热耦合效应，为电力电子变换器的可靠性评估提供了高效且准确的分析工具。
解读: 该研究对阳光电源的核心产品线（如组串式/集中式逆变器、PowerTitan/PowerStack储能系统）具有重要意义。在这些高功率密度产品中，功率模块的热设计是决定系统可靠性与寿命的关键。通过引入该热网络模型，研发团队可在设计阶段更精准地模拟多芯片间的热耦合效应，优化散热结构设计，从而提升逆变器和...
交流滤波用金属化薄膜电容器的加速老化测试与失效机理分析
Accelerated Degradation Testing and Failure Mechanism Analysis of Metallized Film Capacitors for AC Filtering
Bo Yao · Xing Wei · Yichi Zhang · Pedro Correia 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年5月
本文针对风电及牵引系统等工业应用中关键的交流滤波薄膜电容器，填补了其在真实应力条件下老化与失效分析的研究空白。文章通过加速退化测试，深入探讨了金属化薄膜电容器在实际工况下的失效机理，为提升电力电子设备的长期运行可靠性提供了理论依据与数据支撑。
解读: 薄膜电容器是阳光电源组串式/集中式光伏逆变器、风电变流器以及PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）中的核心无源器件，其寿命直接决定了整机的可靠性。本文提出的加速老化测试方法和失效机理分析，可直接应用于阳光电源的可靠性实验室，优化电容选型标准与降额设计。建议研发团队结合该研究，...
一种在不暴露控制器细节的情况下提高电站稳定性裕度的基于梯度的黑盒方法
Gradient-Based Black-Box Method for Improving the Stability Margin of Power Station Constructed by Inverters Without Exposing Controller Details
Jiayu Fang · Shuying Yang · Zhen Xie · Xing Zhang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
针对多厂商逆变器构成的电站中控制器细节无法共享的问题，本文提出了一种黑盒稳定性预测及参数优化方法。该方法基于奈奎斯特判据和劳斯-赫尔维茨判据，通过梯度下降算法在不泄露内部控制逻辑的前提下，实现系统级稳定性裕度提升，有效解决了多机并网系统的振荡与失稳难题。
解读: 该研究对阳光电源的组串式逆变器及大型地面电站解决方案具有极高价值。在大型光伏电站中，多机并联易引发谐振，而阳光电源作为全球领先供应商，常面临与第三方设备兼容的挑战。该黑盒优化方法允许阳光电源在不暴露核心控制算法（如构网型GFM技术）的前提下，通过外部参数寻优提升电站整体稳定性，显著降低项目现场调试难...
一种具有宽增益范围和高效率的5kW隔离式高变压比双向CLTC谐振DC-DC变换器
A 5-kW Isolated High Voltage Conversion Ratio Bidirectional CLTC Resonant DC–DC Converter With Wide Gain Range and High Efficiency
Cheng-Shan Wang · Shu-huai Zhang · Yi-feng Wang · Bo Chen 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年1月
本文提出了一种新型高变压比（HVCR）双向CLTC谐振DC-DC变换器。该结构基于LLC、串联谐振和CLLC拓扑演变而来。通过引入辅助变压器和额外谐振电容，CLTC谐振变换器能够实现零电压开关（ZVS），在宽增益范围内保持高效率，适用于高压转换应用。
解读: 该研究提出的CLTC拓扑在宽增益范围和高效率方面的优势，对阳光电源的储能业务（如PowerTitan、PowerStack系列PCS）及电动汽车充电桩业务具有重要参考价值。在储能系统中，电池电压随SOC变化较大，该拓扑能有效提升全功率段的转换效率，降低热损耗。在充电桩领域，该高变压比设计有助于简化系...
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...
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...
GaN增强型器件在UIS应力下的能量损耗分析
Analysis of Energy Loss in GaN E-Mode Devices Under UIS Stresses
Ruize Sun · Jingxue Lai · Chao Liu · Wanjun Chen 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年6月
本文分析了GaN增强型（E-mode）器件在非钳位感性开关（UIS）应力下的能量损耗（Eloss）。通过二阶电路分析及器件RS和CS串联的等效电路模型，建立了Eloss与RS及器件电流电压时间偏移Δt之间的定量关系模型。
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。本文提出的UIS应力下能量损耗模型，对于评估GaN器件在极端工况下的鲁棒性具有重要参考价值。建议研发团队在设计高频功率模块时，利用该模型优化驱动电路参数，降低开关过程中的瞬态损耗，并提升系统在复杂电网环...
面向效率、电能质量与成本最优权衡的WBG与Si混合半桥功率处理技术
WBG and Si Hybrid Half-Bridge Power Processing Toward Optimal Efficiency, Power Quality, and Cost Tradeoff
Chao Zhang · Jun Wang · Kun Qu · Bo Hu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年6月
宽禁带（WBG）半导体具备高开关频率和低损耗优势，但成本高昂。本文提出一种WBG与Si混合半桥（HHB）功率处理方案，通过结合WBG的高频性能与Si器件的低成本优势，在效率、电能质量与系统成本之间实现最优平衡。
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。在组串式光伏逆变器和PowerStack/PowerTitan储能变流器（PCS）中，通过采用SiC/GaN与Si IGBT的混合拓扑，可以在不显著增加BOM成本的前提下，有效提升功率密度并降低开关损耗。建议研发团队在下一代高功率密度逆变器设计中评估该...
基于无模型预测控制的并联T型三电平整流器功率分配与零序环流抑制
Power Sharing and ZSCC Elimination for Parallel T-Type Three-Level Rectifiers Based on Model-Free Predictive Control
Bo Long · Jiahao Zhang · Xingyu Li · Jose Rodriguez 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月
针对模型预测控制（MPC）依赖精确电路参数的问题，本文提出了一种无模型预测控制方法。该方法应用于并联T型三电平整流器，旨在解决多机并联时的功率分配不均及零序环流（ZSCC）抑制问题，在无需精确模型的情况下实现了多目标优化与快速响应。
解读: 该技术对阳光电源的集中式光伏逆变器及大功率储能变流器（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。在多机并联运行场景下，零序环流抑制是提升系统可靠性的关键。无模型预测控制（Model-Free MPC）能够降低对系统参数整定的依赖，增强逆变器在复杂电网环境下的鲁棒性。建议研发团队关注该算法在降低多...
考虑PWM延迟的模拟与数字PWM DC-DC变换器统一频域模型
A Unified Frequency-Domain Model of Analog and Digital PWM DC–DC Converter Considering PWM Delay
Yuan Chen · Bo Zhang · Dongyuan Qiu · Fan Xie · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年12月
本文分析了PWM延迟对PWM DC-DC变换器稳定性的影响，提出了一个考虑PWM延迟的统一频域模型。研究指出，PWM延迟的物理机制本质上是调制过程中的采样特性，而非数字控制器本身。该模型统一了模拟PWM（APWM）与数字PWM的分析框架。
解读: 该研究对阳光电源的核心产品线具有重要指导意义。在组串式光伏逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）中，DC-DC环节广泛存在。随着控制数字化程度的提升，PWM延迟带来的采样效应直接影响系统的闭环带宽与稳定性。通过该统一频域模型，研发团队可更精准地优化数字控制器的环路补偿...
具有完整保护功能的30A负载电流及93%峰值效率有源钳位正激变换器设计
Design of 30 A Load Current and 93% Peak Efficiency for Active Clamping Forward Converter With Complete Protection
Tianyuan Tang · Ping Luo · Zhuangzhuang Wang · Chengxin Li 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年3月
本文提出了一种用于有源钳位正激（ACF）变换器的芯片级设计，实现了30A负载电流和93%的峰值效率。该设计采用低侧ACF拓扑和自驱动同步整流技术，旨在提升全负载范围和不同输入电压下的系统性能与功率密度，适用于低输出电压和大负载电流应用场景。
解读: 该研究提出的高效率有源钳位正激变换器技术，对阳光电源的户用光伏逆变器及小型储能系统（如PowerStack系列）的DC-DC级设计具有重要参考价值。通过优化同步整流和芯片级集成，可显著提升小功率段产品的功率密度和转换效率，降低温升，从而缩小整机体积。建议研发团队关注该拓扑在提升低压侧大电流输出效率方...
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