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感应电能传输系统全桥逆变器零电压开关调节策略与输出特性解耦研究
Zero-Voltage Switching Regulation Strategy of Full-Bridge Inverter of Inductive Power Transfer System Decoupled From Output Characteristics
Jin Cai · Xusheng Wu · Pan Sun · Qijun Deng 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年11月
本文针对感应电能传输（IPT）系统，提出了一种全桥逆变器零电压开关（ZVS）调节策略。该策略解决了实现软开关技术往往会改变系统恒压或恒流输出特性的问题，实现了ZVS软开关与输出特性的解耦，有效降低了开关损耗和电磁干扰，提升了功率变换效率。
解读: 该文献探讨的软开关与输出特性解耦技术，对阳光电源的电力电子变换器设计具有参考价值。虽然IPT系统主要应用于无线充电，但其核心的“软开关控制策略”可迁移至阳光电源的组串式光伏逆变器及双向DC-DC变换器（如PowerStack储能变流器）中。通过优化PWM控制算法，在不影响输出电压/电流调节精度的前提...
基于SiC MOSFET的三相两电平逆变器最优非对称变死区时间建模与实现
Modeling and Implementation of Optimal Asymmetric Variable Dead-Time Setting for SiC MOSFET-Based Three-Phase Two-Level Inverters
Lei Zhang · Xibo Yuan · Jiahang Zhang · Xiaojie Wu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年12月
死区时间设置直接影响SiC MOSFET电压源变换器的效率、电能质量及可靠性。传统固定死区时间在SiC器件输出电容及体二极管续流作用下，会导致严重的输出电压畸变和额外损耗。本文提出了一种最优非对称变死区时间设置方法，通过建模分析有效降低了开关损耗与电压失真，提升了变换器整体性能。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）具有重要意义。随着公司产品全面向SiC功率器件切换以提升功率密度和效率，非对称变死区控制技术能有效解决SiC器件在高频开关下的电压畸变问题，进一步降低损耗并提升电能质量。建议研发团队在下一代高频化逆变器及P...
基于数据手册参数的半桥MOSFET开关损耗分析建模
Analytical Switching Loss Modeling Based on Datasheet Parameters for mosfets in a Half-Bridge
Daniel Christen · Jurgen Biela · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年4月
现代宽禁带器件（如SiC或GaN）显著降低了开关损耗，引发了对软开关模式必要性的探讨。由于大多数半导体器件仅提供有限的损耗估算信息，在宽运行范围内进行精确损耗评估通常需要大量实验测量。本文提出了一种基于数据手册参数的分析建模方法，旨在简化开关损耗的评估过程。
解读: 该研究对阳光电源的核心产品线具有极高的应用价值。随着公司在组串式光伏逆变器和PowerTitan/PowerStack储能系统中大规模应用SiC MOSFET，精确的损耗建模能显著提升产品效率评估的准确性，并缩短研发周期。通过该分析模型，研发团队可在设计阶段快速评估不同SiC器件在宽电压范围下的表现...
超快电流分流器
UFCS）：一种千兆赫兹带宽超低电感电流传感器
Luke Shillaber · Yunlei Jiang · Li Ran · Teng Long · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年12月
随着电力电子器件开关速度进入纳秒级，寄生电感引起的过电压成为制约高频化、小型化的关键挑战。本文提出了一种超快电流分流器（UFCS），具备千兆赫兹带宽和超低电感特性，能够精确测量极高电流变化率（di/dt），为宽禁带半导体器件的驱动与保护提供了有效的测试手段。
解读: 该技术对于阳光电源在SiC和GaN等宽禁带半导体器件的应用至关重要。随着PowerTitan储能系统及组串式逆变器向更高开关频率发展，寄生参数对系统效率和可靠性的影响日益显著。UFCS技术可作为研发阶段的精密测试工具，用于优化功率模块的回路设计，降低开关损耗，并提升iSolarCloud平台对功率器...
基于临界模式的高频三相双向AC-DC变换器软开关调制技术
Critical-Mode-Based Soft-Switching Modulation for High-Frequency Three-Phase Bidirectional AC–DC Converters
Zhengrong Huang · Zhengyang Liu · Fred C. Lee · Qiang Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年4月
本文提出了一种用于三相双向AC-DC变换器的新型临界导通模式调制策略。该方法有效缩小了开关频率的变化范围，实现了零电压软开关（ZVS），显著降低了开关损耗。该技术特别适用于数百kHz以上的高频运行场景，并能有效提升宽禁带半导体器件的系统效率。
解读: 该技术对阳光电源的高功率密度产品线具有重要价值。随着光伏逆变器和储能变流器（PCS）向高频化、小型化发展，该调制策略可直接应用于PowerTitan、PowerStack等储能变流器及组串式逆变器中。通过实现高频下的ZVS软开关，能够有效降低SiC等宽禁带器件的开关损耗，从而提升整机效率并减小磁性元...
功率半导体器件损耗分布的统计表征
Statistical Characterization for Loss Distributions of Power Semiconductor Devices
Ke Ma · Jiayang Lin · Ye Zhu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年7月
本文提出了一种基于H桥测试电路的方法，用于揭示功率半导体器件开关损耗和通态电压的统计分布。该方法通过专门设计的测试序列，能够更准确地评估功率电子系统的可靠性，为器件损耗特性的深入研究提供了统计学依据。
解读: 该研究直接服务于阳光电源核心产品（光伏逆变器、储能PCS、风电变流器）的可靠性设计。功率器件是这些产品的核心损耗源，通过统计学方法量化损耗分布，有助于优化组串式及集中式逆变器在极端工况下的热设计与寿命预测。建议研发团队将此统计表征方法引入PowerTitan等储能系统的功率模块选型与可靠性验证流程中...
用于6500V/1000A IGBT模块以降低开关损耗和集电极电流过冲的大电流输出数字栅极驱动器
Large-Current Output Digital Gate Driver for 6500 V, 1000 A IGBT Module to Reduce Switching Loss and Collector Current Overshoot
Kohei Horii · Hiroki Yano · Katsuhiro Hata · Ruizhi Wang 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年7月
本文提出了一种采用半桥数模转换芯片和两个功率MOSFET的8位数字栅极驱动器（DGD），可实现±15V的输出电压摆幅及高达28A的驱动电流。该方案旨在降低6500V/1000A高压大电流IGBT模块的开关损耗（ELOSS）及集电极电流过冲（IOVERSHOOT），提升高压功率器件的驱动性能。
解读: 该技术对阳光电源的集中式逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。在兆瓦级高压应用中，IGBT的驱动性能直接决定了系统的效率与可靠性。通过优化栅极驱动电路以降低开关损耗和电流过冲，不仅能提升逆变器/PCS的整机效率，还能有效缓解高压IGBT在复杂工况下的应力，延长设备寿命。...
基于高斯曲线拟合的宽禁带半导体开关损耗评估改进方法
Improved Methodology for Estimating Switching Losses of Wide-Bandgap Semiconductors Using Gaussian Curve Fitting
Briana M. Bryant · Andrew N. Lemmon · Brian T. DeBoi · Christopher D. New 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年5月
准确评估开关损耗对宽禁带半导体硬开关应用至关重要。传统方法通过积分瞬时功率波形计算开关能量损耗，但存在测量误差等问题。本文提出一种基于高斯曲线拟合的改进方法，旨在更精确地评估半导体器件的开关损耗，提升电力电子系统的性能评估精度。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心竞争力。随着公司在组串式光伏逆变器和PowerTitan/PowerStack储能系统中大规模应用SiC等宽禁带器件，开关损耗的精准评估对于提升系统效率、优化散热设计及降低成本至关重要。该高斯拟合方法可集成至研发测试流程中，帮助工程师更准确地量化损耗，从而优化PWM控制...
半桥配置下SiC MOSFET关断软开关动态特性分析模型
Analytical Model to Study Turn-OFF Soft Switching Dynamics of SiC MOSFET in a Half-Bridge Configuration
Shamibrota Kishore Roy · Kaushik Basu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年11月
SiC MOSFET具有极快的开关瞬态，虽能降低开关损耗，但易引发振荡、误导通及EMI问题。本文针对软开关变换器，研究了利用外部漏源电容抑制上述负面效应的分析模型，旨在优化SiC器件在高速开关下的动态性能与可靠性。
解读: 该研究对阳光电源的核心产品线具有重要指导意义。随着公司组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统向高功率密度、高效率方向演进，SiC器件的应用已成为主流。该分析模型有助于研发团队精确评估SiC MOSFET在软开关（如LLC或移相全桥）下的关断动态，从而优化驱动电路设计，有效抑...
双模式控制DC/DC-DC/AC变换器系统DC/AC级参数设计方法
DC/AC Stage Parameters Design Method for Dual-Mode Control DC/DC-DC/AC Converter System
Di Kang · Hongliang Wang · Yang Jiang · Yibo Si 等7人 · IET Power Electronics · 2025年5月 · Vol.18
本文提出一种针对双模式控制DC/DC-DC/AC变换器系统的DC/AC级参数设计方法，综合优化开关频率、电感与电容参数。分析了开关频率、LC元件取值、结温、总损耗及效率之间的关系。为充分发挥DC/AC级开关器件性能，将开关频率提升至100 kHz，同时保持总损耗与效率基本不变。在1 kW应用中，LC滤波器体积减小超过50%，显著降低系统重量、体积与成本，且无需额外宽禁带器件或辅助电路。
解读: 该双模式DC/DC-DC/AC参数优化设计方法对阳光电源储能与车载产品线具有直接应用价值。在ST储能变流器中，100kHz高频开关设计可显著减小LC滤波器体积50%以上，提升功率密度，契合PowerTitan大型储能系统的集成化需求。对车载OBC充电机，该方法在不增加SiC等宽禁带器件成本前提下，通...
用于SiC功率器件的自适应多电平有源栅极驱动器
Adaptive Multi-Level Active Gate Drivers for SiC Power Devices
Shuang Zhao · Audrey Dearien · Yuheng Wu · Chris Farnell 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年2月
碳化硅（SiC）功率器件凭借高开关频率和低损耗优势，已成为电力电子领域的核心。然而，高开关速度带来的高dv/dt和di/dt会引发严重的电磁干扰（EMI）。本文提出一种自适应多电平有源栅极驱动策略，通过精确控制开关动态过程，在降低开关损耗的同时有效抑制EMI，为高性能功率变换器设计提供技术支撑。
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。随着公司组串式逆变器和PowerTitan系列储能PCS向更高功率密度和更高开关频率演进，SiC器件的应用已成主流。自适应有源栅极驱动技术能有效解决SiC器件在高频切换下的EMI挑战，有助于优化散热设计并缩小磁性元件体积。建议研发团队在下一代高频化逆变...
结合数据驱动和等效电路模型的无线电力传输系统互感和负载识别
Mutual Inductance and Load Identification of Wireless Power Transfer Systems Combining Data-Driven and Equivalent Circuit Models
Tong Gao · Hong Cheng · Wei Yuan · Qianqian Song 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月
提出结合支持向量回归数据驱动模型和等效电路模型的联合互感识别方法，准确识别系统互耦合和负载变化不同条件。该混合方法提高了参数识别精度和鲁棒性，为WPT系统自适应控制提供了可靠输入。实验验证该方法在多种工况下的有效性。
解读: 该混合识别方法研究对阳光电源无线充电智能控制有重要价值。数据驱动和等效电路模型结合的技术可应用于阳光iSolarCloud平台无线充电系统参数自适应，提升控制精度和系统鲁棒性。...
用于改善SiC MOSFET开关特性的C-RC缓冲电路优化设计
C-RC Snubber Optimization Design for Improving Switching Characteristics of SiC MOSFET
Mengwei Xu · Xin Yang · Jiawen Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年10月
针对SiC MOSFET超快开关瞬态引起的振荡和电压过冲问题，本文提出了一种优化的C-RC缓冲电路设计。该方案在有效抑制开关振荡和过电压的同时，相比传统缓冲电路显著降低了损耗，提升了电力电子变换器的整体效率与可靠性。
解读: 随着阳光电源组串式逆变器及PowerTitan系列储能PCS向高功率密度、高开关频率发展，SiC MOSFET的应用已成为提升效率的核心。该文献提出的C-RC缓冲优化设计，能有效解决高频开关带来的电压尖峰与EMI问题，对于优化阳光电源高压储能系统及新一代光伏逆变器功率模块设计具有重要参考价值。建议研...
用于并联SiC MOSFET单相DC-AC转换的混合模式自适应零电压开关
Hybrid-Mode Adaptive Zero-Voltage Switching for Single-Phase DC–AC Conversion With Paralleled SiC MOSFETs
Yunlei Jiang · Yanfeng Shen · Luke Shillaber · Borong Hu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年12月
针对传统软开关调制（如CRM和TCM）在高功率DC-AC转换中导通损耗大及开关频率可变的问题，本文提出了一种混合四边形调制策略。该方法在实现软开关的同时，有效降低了均方根电流，提升了高功率密度单相逆变器的转换效率，为宽禁带半导体应用提供了优化方案。
解读: 该技术对阳光电源的组串式光伏逆变器和户用储能系统具有重要参考价值。随着SiC器件在阳光电源高功率密度产品中的广泛应用，该混合调制策略能有效解决并联SiC MOSFET带来的开关损耗与导通损耗平衡问题，有助于进一步提升逆变器效率并减小散热器体积。建议研发团队在下一代高频化户用逆变器及小型化储能变流器（...
基于优化的模块化多电平换流器子模块选择方法
Optimization-Based Cell Selection Method for Grid-Connected Modular Multilevel Converters
Arman Hassanpoor · Amin Roostaei · Staffan Norrga · Markus Lindgren · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年4月
模块化多电平换流器（MMC）因其低损耗、紧凑性和高模块化特性，在HVDC输电系统中极具吸引力。换流站损耗与调制算法及子模块选择方法生成的开关脉冲模式密切相关。本文提出了一种基于优化的子模块选择方法，旨在通过优化开关策略降低MMC系统的运行损耗，提升系统效率。
解读: MMC技术主要应用于高压直流输电（HVDC）及大功率柔性直流输电领域。虽然阳光电源目前的核心产品线以组串式/集中式光伏逆变器及储能变流器（PCS）为主，但随着公司在大型地面电站及“光储直柔”系统集成业务的拓展，对高压大功率变换技术的掌握至关重要。该文提出的优化子模块选择方法可有效降低大功率变换器的开...
通过准方波零电压开关和片上动态死区控制同步栅极驱动实现高频高效非隔离升压变换器
Enabling High-Frequency High-Efficiency Non-Isolated Boost Converters With Quasi-Square-Wave Zero-Voltage Switching and On-Chip Dynamic Dead-Time-Controlled Synchronous Gate Drive
Jing Xue · Hoi Lee · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年12月
本文提出了一种准方波零电压开关（QSW-ZVS）升压变换器拓扑，旨在高频和高压条件下实现高效率。该方案无需耦合电感，有效降低了功率级的开关损耗，并通过片上动态死区控制技术优化了同步整流驱动，提升了变换器的整体性能。
解读: 该技术对阳光电源的组串式光伏逆变器及户用储能系统具有重要参考价值。随着光伏逆变器功率密度要求的不断提升，高频化是核心趋势。QSW-ZVS技术能在不增加磁性元件复杂度的前提下降低开关损耗，有助于减小散热器体积，提升整机功率密度。建议研发团队关注该拓扑在户用逆变器升压级（Boost Stage）的应用潜...
基于矢量磁路理论的非正弦激励磁芯损耗模型
Core Loss Model for Nonsinusoidal Excitations Based on Vector Magnetic Circuit Theory
Chengbo Li · Ming Cheng · Wei Qin · Zheng Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年11月
随着电力电子器件向高频化发展，磁性材料在高频下的损耗预测变得至关重要。由于现代电力电子系统中磁性元件常处于非正弦激励下，本文提出了一种基于矢量磁路理论的分析型磁芯损耗计算模型，旨在提高复杂工况下磁性元件损耗计算的准确性。
解读: 磁性元件（电感、变压器）是阳光电源组串式逆变器、PowerTitan/PowerStack储能变流器及风电变流器的核心损耗源。随着产品向高功率密度和高频化演进，传统的Steinmetz方程在非正弦工况下误差较大。该模型能够精确评估复杂PWM波形下的磁芯损耗，有助于优化磁性元件设计，提升整机效率，降低...
一种考虑天气条件的分布式电源选址定容与配电网开关协调的概率型温变模型
A Probabilistic Temperature-Reliant Model for Optimally Sizing and Siting of Distributed Generators Coordinated with Distribution Network Switching Considering Weather Conditions
Meisam Mahdavi · Amir Bagheri · Francisco Jurado · Augustine Awaafo 等5人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年8月
摘要：分布式电源（DG）的最优选址和配电线路的合理开关操作被认为是降低配电网损耗最有效的手段。配电网的功率损耗削减在电力系统运行和管理中至关重要，因为它在电力系统总功率损耗中占比最大。电力系统中的损耗会导致高昂的网络运行成本，还会使系统电压分布发生畸变。在传统的分布式电源选址和网络开关操作（重构）机制中，会对分布式电源的最优位置、数量以及开关状态进行优化确定，以确保将损耗降至最低，从而满足用户的电力需求。与恒定负荷相比，配电母线处的负荷变化会导致不同的损耗结果。然而，大多数针对分布式电源配置和网...
解读: 该温变模型对阳光电源分布式能源系统规划具有重要价值。在ST储能系统部署中，可结合环境温度对变流器效率和电池性能的影响，优化储能容量配置与选址策略；在SG光伏逆变器并网规划中，通过考虑温度对线路阻抗和负荷特性的动态影响，提升MPPT算法在不同气候条件下的适应性。该概率模型与网络拓扑协同优化的思路，可应...
一种基于二极管钳位开关的新型晶闸管直流断路器
A New Thyristor-Based DC Circuit Breaker Using Diode Clamping Switching
Kejun Qin · Shunliang Wang · Junpeng Ma · Ji Shu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年8月
本文提出了一种新型直流断路器（DCCB），旨在解决现有方案在绝缘恢复、预充电电源、导通损耗及可靠性方面的局限性。该拓扑通过二极管钳位开关技术，实现了低导通损耗和简化的预充电方案，提升了直流电网故障电流切断的可靠性与效率。
解读: 该技术对于阳光电源的储能业务（如PowerTitan、PowerStack系列）具有重要参考价值。随着直流侧电压等级的提升，储能系统对直流侧故障保护的要求日益严苛。该新型直流断路器拓扑通过降低导通损耗和简化预充电设计，有助于提升大容量储能变流器（PCS）在直流侧短路故障下的保护响应速度与系统整体效率...
基于SiC-MOSFET的九开关矩阵变换器最大功率密度设计方法
A Maximum Power Density Design Method for Nine Switches Matrix Converter Using SiC-MOSFET
Kazuhiro Koiwa · Jun-Ichi Itoh · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年2月
本文提出了一种基于SiC器件的前置设计方法，旨在实现矩阵变换器的最大功率密度。通过理论推导并经仿真和实验验证了变换器的导通损耗与开关损耗，建立了效率与功率密度之间的关系模型，为高性能电力电子变换器设计提供了理论支撑。
解读: 该研究聚焦于SiC器件在复杂拓扑（九开关矩阵变换器）中的高功率密度设计，对阳光电源的核心业务具有重要参考价值。首先，该设计方法可直接应用于阳光电源的组串式光伏逆变器及储能变流器（PCS）的功率模块优化，助力提升产品功率密度，降低体积与重量。其次，SiC器件的损耗建模与效率优化策略，有助于提升Powe...
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