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拓扑与电路 PFC整流 DC-DC变换器 ★ 2.0

一种单级单开关软开关功率因数校正LED驱动器

A Single-Stage Single-Switch Soft-Switching Power-Factor-Correction LED Driver

Behzad Poorali · Ehsan Adib · Hosein Farzanehfard · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年10月

本文提出了一种新型隔离式单级单开关软开关功率因数校正(S6-PFC)LED驱动器,该方案无需电解电容。通过利用变压器漏感作为谐振元件,实现了所有半导体器件的软开关,且无需额外的有源开关,有效提升了转换效率并改善了系统可靠性。

解读: 该文献探讨的单级单开关软开关拓扑主要针对LED驱动应用,与阳光电源核心的光伏逆变器及储能PCS业务存在差异。然而,其提出的“无电解电容”设计思路及利用变压器漏感实现软开关的技术,对提升阳光电源户用光伏逆变器或小型充电桩产品的功率密度、降低体积并延长寿命具有一定的参考价值。建议研发团队关注该拓扑在小功...

拓扑与电路 充电桩 功率模块 ★ 2.0

单开关调节谐振式无线电能传输接收器

Single-Switch-Regulated Resonant WPT Receiver

Kerui Li · Siew-Chong Tan · Ron Shu Yuen Hui · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年11月

本文提出了一种单开关调节的无线电能传输(WPT)接收器。该系统旨在降低成本,仅包含一个单开关E类谐振整流器、一个频率同步电路和一个微控制器。电路中仅使用一个有源开关,无需二极管,极大地减少了功率半导体器件的数量。

解读: 该研究提出的单开关谐振整流拓扑主要针对无线充电领域,通过极简的电路设计实现高效功率转换。对于阳光电源而言,虽然目前核心业务集中在光伏、储能及有线充电桩,但该技术在未来电动汽车无线充电(EV Wireless Charging)领域具有潜在的参考价值。建议研发团队关注其在低功率、低成本场景下的控制策略...

系统并网技术 虚拟同步机VSG 构网型GFM 可靠性分析 ★ 5.0

基于人工智能的可靠虚拟同步机控制设计

Artificial Intelligence-Based Control Design for Reliable Virtual Synchronous Generators

Qianwen Xu · Tomislav Dragicevic · Lihua Xie · Frede Blaabjerg · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年8月

虚拟同步机(VSG)是解决高比例可再生能源并网下频率稳定问题的关键技术。然而,VSG仿真带来的功率波动增加了电力电子变换器中功率半导体器件的应力,从而对其可靠性产生负面影响。本文提出了一种基于人工智能的控制策略,旨在优化VSG性能的同时提升系统的可靠性。

解读: 该研究直接契合阳光电源在构网型(Grid-Forming)技术领域的战略布局。随着PowerTitan等储能系统及大型光伏电站对电网支撑能力要求的提高,VSG控制已成为核心竞争力。本文提出的AI控制策略可有效平衡VSG的频率支撑性能与功率器件的寿命损耗,对提升阳光电源组串式逆变器及PCS产品的长期运...

拓扑与电路 PFC整流 宽禁带半导体 功率模块 ★ 4.0

图腾柱功率因数校正变换器中直流电流抑制的自适应方法

An Adaptive Method for DC Current Reduction in Totem Pole Power Factor Correction Converters

Peyman Amiri · Wilson Eberle · Deepak Gautam · Chris Botting · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年10月

得益于宽禁带半导体器件的发展,无桥图腾柱PFC变换器在高性能电池充电器和通信电源前端应用中日益普及,具有高效率和低电磁干扰的优势。本文针对图腾柱结构中存在的直流电流问题,提出了一种自适应抑制方法,旨在优化变换器性能并提升系统稳定性。

解读: 该技术对阳光电源的电动汽车充电桩及户用储能系统中的AC/DC前端变换器具有重要参考价值。图腾柱PFC拓扑是实现高功率密度和高效率的关键,通过引入自适应直流电流抑制算法,可显著提升充电桩在不同负载工况下的电能质量与可靠性。建议研发团队在下一代高频化充电桩产品中评估该控制策略,以进一步优化宽禁带器件(如...

功率器件技术 DC-DC变换器 IGBT 功率模块 ★ 5.0

用于DC-DC变换器快速分析的二极管-IGBT开关电热平均模型

Electrothermal Averaged Model of a Diode–IGBT Switch for a Fast Analysis of DC–DC Converters

Pawel Gorecki · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年11月

本文提出了一种用于DC-DC变换器建模的二极管-IGBT开关电热模型。该模型以SPICE子电路形式构建,能够同时计算变换器的电气特性及半导体器件的结温,为电力电子系统的设计与热管理提供了高效的仿真手段。

解读: 该电热模型对阳光电源的核心产品线(如组串式/集中式光伏逆变器、PowerTitan储能变流器及电动汽车充电桩)具有极高的应用价值。在这些产品中,DC-DC变换级是实现功率转换的关键,而IGBT的结温直接决定了系统的可靠性与寿命。通过引入该快速电热模型,研发团队可在设计阶段更精准地评估功率模块的热应力...

拓扑与电路 SiC器件 功率模块 宽禁带半导体 ★ 4.0

面向中压应用基于PCB的电感结构

PCB Based Inductor Structure for MV Applications

Anup Anurag · Peter Barbosa · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年2月

碳化硅(SiC)功率器件推动了固态变压器等中压大功率应用的发展。中压系统设计的关键挑战在于电感器的设计,这要求在实现高性能的同时,必须具备可靠的绝缘设计。

解读: 该技术对阳光电源的中压储能系统(如PowerTitan系列)及未来高压光伏逆变器具有重要参考价值。随着光储系统向更高电压等级(如1500V及以上)演进,传统电感体积大、绝缘难度高,基于PCB的集成电感技术有助于提升功率密度并优化散热。建议研发团队关注该结构在紧凑型高压PCS中的应用潜力,特别是在提升...

功率器件技术 SiC器件 宽禁带半导体 可靠性分析 ★ 5.0

基于门极脉冲的SiC MOSFET器件在线温度测量方法

Online Temperature Measurement Method for SiC MOSFET Device Based on Gate Pulse

Xianwei Meng · Meng Zhang · Shiwei Feng · Yidan Tang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年4月

本文提出了一种基于SiC MOSFET漏源电流(Ids)与器件温度线性关系的在线测温新方法。通过研究SiC MOSFET转移特性曲线的温度敏感性,实现了在不增加额外硬件电路的情况下,利用门极脉冲信号对功率器件进行实时温度监测,为提升功率模块的运行可靠性提供了技术支撑。

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SiC器件在组串式光伏逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器中的大规模应用,精确的结温监测是实现器件寿命预测与主动热管理的关键。该方法无需额外硬件,可直接集成于iSolarCloud智能运维平台,通过实时监控SiC模块热状态,...

功率器件技术 SiC器件 宽禁带半导体 功率模块 ★ 5.0

SiC MOSFET热瞬态测量性能指标研究

Figures-of-Merit Study for Thermal Transient Measurement of SiC MOSFETs

Yi Zhang · Yichi Zhang · Voon Hon Wong · Sven Kalker 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月

本文探讨了利用温度敏感电参数(TSEP)进行热瞬态测量(TTM)的方法。针对TTM测量值是否能准确反映功率半导体器件真实温度或热结构的问题,研究了其性能指标,旨在提升SiC MOSFET热特性分析的准确性与可靠性。

解读: 随着阳光电源在组串式逆变器、PowerTitan储能系统及电动汽车充电桩中大规模应用SiC MOSFET以提升功率密度和效率,器件的热管理至关重要。本文研究的TTM方法及TSEP技术,可直接指导研发团队对SiC功率模块进行更精确的热结构表征与寿命评估。建议将该研究成果应用于iSolarCloud智能...

可靠性与测试 可靠性分析 功率模块 多电平 ★ 4.0

高功率中压电力电子变压器可靠性建模与分析

Reliability Modeling and Analysis of High-Power Medium-Voltage Power Electronic Transformers

Jun Jiang · Beibei Chen · Qingwei Zhu · Xuefeng Duan 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年3月

电力电子变压器(PET)是混合交直流电网中的核心设备。本文针对PET由半导体器件和高频变压器组成的特点,提出了一种可靠性评估方法,旨在为PET的大规模应用提供关键的可靠性保障。

解读: 该研究关注电力电子变压器(PET)的可靠性建模,这对阳光电源的储能系统(如PowerTitan系列)及大功率光伏逆变器具有重要参考价值。随着阳光电源向中高压并网及直流配电领域拓展,PET技术是实现高效电能转换的核心。建议将文中提出的可靠性评估方法引入到大功率PCS的研发流程中,特别是针对高频变压器与...

功率器件技术 SiC器件 宽禁带半导体 功率模块 ★ 5.0

基于测量的无源器件通用阻抗表示

General Impedance Representation of Passive Devices Based on Measurement

Tung Ngoc Nguyen · Handy Fortin Blanchette · Ruxi Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年8月

功率变换器中,高频噪声通过隔离屏障的寄生电容耦合至低压控制板,影响信号完整性。随着SiC和GaN等宽禁带半导体技术的应用,开关频率高达100MHz,使得噪声传播路径分析变得复杂。本文提出了一种基于测量的无源器件通用阻抗表示方法,旨在准确建模高频噪声路径,提升电力电子系统的电磁兼容性与控制稳定性。

解读: 该研究对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)具有重要意义。随着公司全面转向SiC功率器件以提升功率密度和效率,高频开关带来的EMI(电磁干扰)和信号完整性挑战日益严峻。该阻抗建模方法可应用于公司研发阶段的PCB布局优化与滤波器设计,有效抑制高频噪声对控制板...

功率器件技术 功率模块 宽禁带半导体 可靠性分析 ★ 5.0

电压相关电容储能的简易计算公式

A Simple Equation for the Energy Stored by Voltage-Dependent Capacitances

Utkarsh Jadli · Faisal Mohd-Yasin · Hamid Amini Moghadam · Jordan R. Nicholls 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年12月

功率半导体器件的寄生电容随电压变化,导致开关损耗计算困难。厂商提供的有效电容值常用于电路设计,但用于计算储能时会产生误差。本文提出了一种简易公式,用于准确计算电压相关电容的储能。

解读: 该研究直接关系到阳光电源核心产品(如组串式/集中式光伏逆变器、PowerTitan储能系统)中功率模块的效率优化。在设计高频化、高功率密度的SiC/GaN功率变换器时,准确评估开关损耗至关重要。该简易公式能帮助研发团队在选型阶段更精准地预估损耗,优化驱动电路设计,从而提升逆变器和PCS的整机效率,并...

功率器件技术 SiC器件 IGBT 宽禁带半导体 ★ 5.0

SiC IGBT综述:模型、制造、特性与应用

A Review of SiC IGBT: Models, Fabrications, Characteristics, and Applications

Lubin Han · Lin Liang · Yong Kang · Yufeng Qiu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年2月

随着宽禁带半导体材料与工艺的成熟,SiC IGBT作为功率器件的顶尖技术已成功实现制造。本文全面回顾了过去30年SiC IGBT的发展历程,重点分析了其模型构建、结构设计及性能演进,探讨了该技术在电力电子领域的应用潜力与挑战。

解读: SiC IGBT作为下一代高压、高频功率器件的核心,对阳光电源的产品竞争力至关重要。在光伏逆变器领域,SiC IGBT有助于进一步提升组串式及集中式逆变器的功率密度与转换效率,减小散热器体积。在储能系统(如PowerTitan、PowerStack)及风电变流器中,该技术能显著降低开关损耗,提升系统...

可靠性与测试 可靠性分析 功率模块 IGBT ★ 4.0

电机驱动逆变器在堵转工况下基于最优相位角的主动热控制

Active Thermal Control With Optimal Phase Angle Under Stall Condition of Machine Drive Inverter

Yuhao Qi · Ke Ma · Shihao Xia · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年9月

主动热控制(ATC)是提升电力电子系统可靠性的重要手段。传统ATC多关注长期运行下的寿命延长,而针对电机驱动系统在堵转等极端过载工况下的短时热应力抑制研究仍有待深入。本文提出了一种基于最优相位角的主动热控制策略,旨在极端工况下有效降低功率半导体器件的结温波动,从而提升系统可靠性。

解读: 该研究关注功率器件在极端工况下的热管理,对阳光电源的组串式/集中式光伏逆变器及储能变流器(PCS)具有重要参考价值。在光伏逆变器面临极端环境或电网故障导致电流过载时,该主动热控制策略可优化器件结温分布,防止热失效。建议研发团队将其应用于PowerTitan等储能系统的功率模块设计中,通过动态调整PW...

拓扑与电路 IGBT SiC器件 三电平 ★ 5.0

混合器件并网逆变器的效率提升

Efficiency Improvement of Grid Inverters With Hybrid Devices

Ye Wang · Min Chen · Cheng Yan · Dehong Xu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年8月

本文在三相T型三电平并网逆变器中,采用大电流硅(Si)IGBT与小电流碳化硅(SiC)MOSFET组合的混合开关方案。该方案在保证高效率的同时,有效优化了系统成本。

解读: 该技术对阳光电源的组串式及集中式光伏逆变器产品线具有极高的应用价值。通过在T型三电平拓扑中引入Si/SiC混合开关,可以在不完全替换为昂贵全SiC器件的前提下,显著降低开关损耗,提升整机效率,同时控制物料成本。建议研发团队在下一代高功率密度逆变器设计中评估该方案,特别是在追求极致效率的工商业及地面电...

拓扑与电路 多电平 PFC整流 PWM控制 ★ 4.0

一种无需电压平衡和预充电电路的最小开关五电平单向整流器

A Minimum Switch Five-Level Unidirectional Rectifier Without Any Voltage Balancing and Pre-Charging Circuitry

Debranjan Mukherjee · Debaprasad Kastha · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年12月

本文提出了一种三相五电平非再生PWM整流器,每相仅需两个有源开关,显著降低了驱动需求和硬件复杂度。该拓扑实现了正弦输入电流和近单位功率因数,且所有半导体器件的额定电压仅为直流母线电压的四分之一,无需额外的电压平衡或预充电电路。

解读: 该拓扑通过极简的开关数量实现了五电平输出,在降低硬件成本和复杂度的同时提升了功率密度,对阳光电源的组串式光伏逆变器及充电桩产品线具有参考价值。特别是其无需电压平衡电路的特性,可有效简化控制逻辑并降低故障率。建议研发团队评估该拓扑在高效工业整流模块或高压充电桩前端的应用潜力,以进一步优化产品体积与成本...

功率器件技术 GaN器件 宽禁带半导体 功率模块 ★ 4.0

GaN HEMT损耗分布、分析与测量技术综述

Review of Loss Distribution, Analysis, and Measurement Techniques for GaN HEMTs

Jacob Gareau · Ruoyu Hou · Ali Emadi · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年7月

近年来,电力电子系统追求更高效率与功率密度,以硅(Si)为基础的器件已接近材料极限。氮化镓(GaN)等宽禁带半导体因具备更快的开关速度,成为提升系统性能的关键。本文综述了GaN HEMT器件的损耗分布、分析方法及测量技术,为高性能电力电子变换器的设计提供了理论支撑。

解读: GaN器件是实现光伏逆变器和储能系统高功率密度的核心驱动力。对于阳光电源的户用光伏逆变器及小型化充电桩产品线,引入GaN技术可显著降低开关损耗,减小磁性元件体积,从而提升整体效率。建议研发团队关注文中提到的损耗测量技术,以优化高频化拓扑下的热管理设计。在PowerStack等储能产品中,虽然目前以S...

电动汽车驱动 SiC器件 可靠性分析 ★ 5.0

SOI n-p-n双栅TFET中物理局域化界面陷阱的统计变异性

Statistical variability of physically localized interface traps in SOI n-p-n DG TFETs

Himangshu Lahkar · Anurag Medhi · Deepjyoti Deb · Ratul Kr. Baruah · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年2月 · Vol.36.0

MOS器件中的界面陷阱可靠性是半导体器件领域中一个重要的关注点。随着具有微缩尺寸的新器件结构的出现,引入能够预测界面陷阱可靠性的方法变得尤为关键。本文通过统计变异性方法,研究了界面陷阱对隧穿场效应晶体管(TFET)低功耗性能的影响。隧穿场效应晶体管(TFET)依靠量子力学隧穿机制工作,已成为低功耗应用中有前景的器件。界面陷阱是位于半导体-氧化物界面处的能量局域态,能够捕获载流子,从而影响器件的低功耗性能。根据其在能带隙中的位置,这些陷阱可分为受主型或施主型。本文研究了这些陷阱对绝缘体上硅(SOI...

解读: 该界面陷阱可靠性统计分析方法对阳光电源SiC/GaN功率器件应用具有重要参考价值。TFET低功耗特性与电动汽车驱动系统OBC充电模块、ST系列PCS储能变流器的待机损耗优化需求高度契合。文中界面陷阱对阈值电压和开关电流的影响机制,可指导三电平拓扑中SiC MOSFET的栅极氧化层可靠性设计,通过TC...

拓扑与电路 光伏逆变器 单相逆变器 并网逆变器 ★ 5.0

一种零电流转换无变压器光伏并网逆变器系列

A Family of Zero-Current-Transition Transformerless Photovoltaic Grid-Connected Inverter

Hua F. Xiao · Ke Lan · Bin Zhou · Li Zhang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年6月

低漏电流和高效率是无变压器光伏并网逆变器的核心指标。尽管无变压器拓扑通过省去变压器提升了效率,但其半导体器件仍处于硬开关状态。本文提出了一种用于单相全桥无变压器光伏逆变器的新型零电流转换(ZCT)概念,旨在降低开关损耗并提升系统整体效率。

解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器(尤其是户用及工商业系列)具有重要参考价值。通过引入零电流转换(ZCT)技术,可有效降低开关损耗,在不增加变压器体积的前提下进一步提升整机效率,并改善EMI表现以抑制漏电流。建议研发团队评估该软开关拓扑在下一代高功率密度组串式逆变器中的应用可行性,特别是在追求极致转换效...

功率器件技术 功率模块 有限元仿真 热仿真 ★ 4.0

PowerSynth:一种功率模块布局生成工具

PowerSynth: A Power Module Layout Generation Tool

Tristan M. Evans · Quang Le · Shilpi Mukherjee · Imam Al Razi 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年6月

PowerSynth是一款用于功率半导体模块快速设计与验证的多目标优化工具。通过利用降阶模型计算布局的电气寄生参数及器件间的热耦合,该工具能在实现最优走线布局与芯片放置的同时,比传统有限元分析(FEA)技术快几个数量级。

解读: 该工具对阳光电源的功率模块设计具有重要参考价值。在组串式逆变器和PowerTitan/PowerStack储能变流器(PCS)的研发中,功率模块的寄生参数优化与热管理是提升功率密度和可靠性的核心。PowerSynth提供的降阶模型优化方案,能够显著缩短研发周期,替代部分繁琐的FEA仿真,有助于优化I...

拓扑与电路 DC-DC变换器 功率模块 ★ 4.0

一种基于耦合电感的优化零电压零电流转换Boost变换器

An Optimized Zero-Voltage Zero-Current Transition Boost Converter Realized by Coupled Inductor

Zhe Li · Wei Qian · Xi Zhang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年9月

本文提出了一种新型基于耦合电感的零电压零电流转换(ZVZCT)Boost变换器。该拓扑实现了主开关管的ZVZCT开通与零电压关断,且无电压电流应力,辅助开关管实现零电流开通,其他半导体器件亦可实现软开关,有效提升了变换效率。

解读: 该技术通过耦合电感实现软开关,显著降低了开关损耗,对阳光电源的组串式逆变器(Boost升压电路)及储能变流器(PCS)中的DC-DC环节具有重要参考价值。在高功率密度设计趋势下,该拓扑有助于提升整机转换效率并降低散热压力。建议研发团队评估其在PowerTitan等大功率储能系统DC-DC模块中的应用...

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