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三电平AC/DC变换器中工频器件结电容与换流回路的影响研究
Effects of Junction Capacitances and Commutation Loops Associated With Line-Frequency Devices in Three-Level AC/DC Converters
Bo Liu · Ren Ren · Edward A. Jones · Handong Gui 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年7月
本文分析了三电平AC/DC变换器中工频器件（在半个工频周期内不工作）所引入的额外结电容及开关换流回路，并研究了其对变换器性能的影响。研究表明，这些结电容和功率回路是影响开关损耗和器件应力的关键因素，对功率器件选型及系统设计具有重要指导意义。
解读: 该研究直接关联阳光电源的核心产品线，如组串式逆变器和PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）。阳光电源的三电平拓扑广泛应用于高功率密度产品中，工频器件的寄生参数对高频开关过程中的电压尖峰和损耗有显著影响。建议研发团队在进行高压大功率变换器设计时，将工频器件的结电容纳入换流回路的...
考虑不同开关频率的级联DC-DC变换器建模与稳定性分析的小步离散化方法
Small-Step Discretization Method for Modeling and Stability Analysis of Cascaded DC–DC Converters With Considering Different Switching Frequencies
Huayv Ji · Fan Xie · Yanfeng Chen · Bo Zhang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年8月
级联DC-DC变换器是直流分布式电源系统的核心。针对现有状态空间平均法和离散映射法在分析多工作模式级联系统稳定性时的局限性，本文提出了一种小步离散化建模方法。该方法能有效处理不同开关频率下的系统动态特性，为复杂直流电力系统的稳定性分析提供了更精确的理论支撑。
解读: 该研究对于阳光电源的储能业务（如PowerTitan、PowerStack系列）及直流微电网解决方案具有重要价值。在多级变换器架构中，不同功率模块间的交互往往引发稳定性挑战。该小步离散化建模方法能更精准地预测级联变换器在不同开关频率下的谐振与振荡风险，有助于优化PCS控制策略，提升系统在复杂电网环境...
用于WBG/Si混合半桥变换器功率损耗优化的自适应功率分配与开关频率控制
Adaptive Power Sharing and Switching Frequency Control for Power Loss Optimization in WBG/Si Hybrid Half-Bridge Converters
Chao Zhang · Xufeng Yuan · Jun Wang · Weibin Chen 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年4月
本文针对基于宽禁带（WBG）/硅（Si）混合半桥（HHB）的电力变换器，提出了一种新型自适应功率分配与开关频率控制策略。该方法旨在通过优化开关频率及WBG与Si相之间的功率分配比例，实现变换器效率的最大化与安全运行，为提升电力电子变换系统的综合性能提供了有效方案。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及储能PCS产品线具有重要参考价值。随着碳化硅（SiC）等宽禁带器件成本下降，混合半桥拓扑在提升功率密度和转换效率方面潜力巨大。建议研发团队关注该自适应控制策略，将其应用于PowerTitan等储能变流器或新一代高功率密度光伏逆变器中，通过动态分配功率和优化开关频率，在...
一种基于串联双耦合电感的混合式断路器，具备简易启动与自适应重合闸功能
A Series-Type Dual-Coupled-Inductors Based Hybrid Circuit Breaker With Simple Start-Up Operation and Adaptive Reclosing Capability
Zeng Liu · Chao Zhang · Yachao Yang · Zishun Peng 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年11月
串联型混合式断路器（S-HCB）通过省去并联换流过程实现了超快速直流故障保护。然而，现有S-HCB存在启动操作复杂及缺乏自适应重合闸研究的问题。本文提出了一种基于两个不同参数耦合电感串联结构的新型S-HCB，有效简化了启动流程并实现了自适应重合闸功能。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及直流微电网解决方案具有重要意义。直流侧故障保护是高压大容量储能系统的核心安全挑战，该拓扑通过优化耦合电感结构简化了启动与重合闸逻辑，有助于提升PowerTitan系列在直流侧短路故障下的可靠性与系统可用性。建议研发团队关注该...
一种具有共模瞬态抗扰度和负电压操作设计的高频功率转换器单片GaN功率级
A Monolithic GaN Power Stage With Common-Mode Transient Immunity and Negative Voltage Operation Design for High-Frequency Power Converters
Rongxing Lai · Zekun Zhou · Junhong Wu · Yun Dai 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年7月
本文提出了一种用于高频功率转换的单片氮化镓（GaN）功率级。该方案集成了GaN基电路与功率开关，重点解决了GaN应用场景中的共模瞬态抗扰度（CMTI）和负电压操作问题，并采用缓冲屏蔽电平移位技术，为高频电力电子应用提供了高性能集成解决方案。
解读: GaN器件在高频化、高功率密度趋势下对阳光电源的产品升级至关重要。该研究提出的单片集成技术及CMTI优化方案，可直接赋能阳光电源的户用光伏逆变器及小型化充电桩产品，显著提升开关频率并减小磁性元件体积。建议研发团队关注其电平移位技术在驱动电路中的应用，以解决高频切换下的噪声干扰问题，提升系统可靠性。此...
非对称及双沟槽SiC MOSFET的短路能力预测与失效模式研究
Short-Circuit Capability Prediction and Failure Mode of Asymmetric and Double Trench SiC MOSFETs
Xiaochuan Deng · Xu Li · Xuan Li · Hao Zhu 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年7月
本文针对1200V级非对称及双沟槽结构SiC MOSFET，在单脉冲短路应力下研究了其短路能力预测方法及失效模式。通过建立短路预测模型，评估了器件在不同直流母线电压下的短路耐受时间和临界能量，为功率器件的可靠性设计提供了快速评估手段。
解读: SiC器件是阳光电源提升组串式逆变器、PowerTitan储能系统及电动汽车充电桩功率密度的核心技术。该研究提出的短路能力预测模型，能够有效指导研发团队在设计阶段优化驱动保护电路，提升系统在复杂工况下的鲁棒性。针对双沟槽及非对称结构SiC MOSFET的失效机理分析，有助于阳光电源在选用高压SiC模...
宽温度范围内SiC MOSFET负栅压限制的深度解析
Deep Understanding of Negative Gate Voltage Restriction for SiC MOSFETs Under Wide Temperature Range
Ximing Chen · Xuan Li · Bangbing Shi · Junmiao Xiang 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年8月
本文深入揭示了SiC MOSFET在宽温度范围（高达300°C）及不同栅压下的栅极可靠性问题。通过将SiC MOSFET的栅极结构拆解为N型JFET和P型沟道区域，研究了在相同制造工艺和热预算下的物理机制，为提升SiC功率器件在极端工况下的可靠性提供了理论依据。
解读: SiC MOSFET是阳光电源组串式逆变器、PowerTitan储能系统及电动汽车充电桩提升功率密度和效率的核心器件。该研究揭示的负栅压限制与高温可靠性机理，对阳光电源优化驱动电路设计、提升极端环境下的器件寿命预测具有重要指导意义。建议研发团队在设计高功率密度产品时，参考该研究关于栅极结构与热应力的...
基于扩展滑模扰动观测器的T型并网变换器超局部无模型预测控制
Ultralocal Model-Free Predictive Control of T-Type Grid-Connected Converters Based on Extended Sliding-Mode Disturbance Observer
Bo Long · Jiahao Zhang · Dawei Shen · José Rodríguez 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年12月
本文针对LCL滤波的三电平T型变换器（LCL-3LT2C），提出了一种基于扩展滑模扰动观测器的超局部无模型预测控制策略。该方法有效解决了传统模型预测控制对系统参数依赖性强的问题，在保证快速动态响应和多目标优化能力的同时，显著提升了系统在复杂工况下的鲁棒性与控制精度。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及大型地面电站用集中式逆变器具有重要参考价值。T型三电平拓扑是阳光电源中高压逆变产品的核心技术路线之一，该算法通过引入无模型预测控制和滑模观测器，能有效降低对LCL滤波器参数的依赖，提升在弱电网环境下的并网稳定性。建议研发团队将其应用于iSolarCloud智能运维平台...
重复短路应力下p-GaN栅HEMT的短路能力与器件不稳定性研究
Study of the Short-Circuit Capability and Device Instability of p-GaN Gate HEMTs by Repetitive Short-Circuit Stress
Ning Yang · Chaowu Pan · Zhen Wu · Pengxiang Bai 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年2月
本文研究了肖特基型p-GaN栅高电子迁移率晶体管（HEMT）在不同应力参数下的重复短路（SC）退化行为。首次记录并分析了器件特性的恢复动力学，揭示了其退化机制。研究发现，在重复短路应力下，器件表现出显著的阈值电压（VTH）漂移等不稳定性。
解读: GaN器件作为宽禁带半导体的代表，在阳光电源的高功率密度户用逆变器及小型化充电桩产品中具有巨大的应用潜力。本文揭示的p-GaN栅HEMT在重复短路下的退化机制及恢复动力学，对于优化阳光电源产品的驱动电路设计、短路保护策略及器件选型具有重要参考价值。建议研发团队在开发下一代高频、高效电力电子变换器时，...
通过针对性优化封装提升压接式IGBT模块的短路耐受能力
Improving Short-Circuit Withstand Capability by Targeted Optimization Package for Press-Pack IGBT Module
Renkuan Liu · Hui Li · Xiaorong Luo · Ran Yao 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
本文针对压接式IGBT（PP-IGBT）模块提出了一种电-热-机械（ETM）多物理场瞬态有限元模型，并设计了一种针对性优化封装（TOP）以提升其短路耐受能力（SCWC）。通过对3.3kV/50A PP-IGBT的建模与耦合关系分析，验证了该优化方案在极端工况下的可靠性提升效果。
解读: 压接式IGBT（PP-IGBT）因其高可靠性和失效短路特性，是阳光电源大功率集中式光伏逆变器及PowerTitan系列大型储能PCS的核心功率器件。本文提出的ETM多物理场耦合建模方法，能够精准评估高压大功率器件在短路故障下的热机械应力，对提升阳光电源核心产品的极端工况可靠性具有重要指导意义。建议研...
一种降低GaN基高开关频率三相三电平Vienna整流器输入电流畸变的调制补偿方案
A Modulation Compensation Scheme to Reduce Input Current Distortion in GaN-Based High Switching Frequency Three-Phase Three-Level Vienna-Type Rectifiers
Bo Liu · Ren Ren · Edward A. Jones · Fred Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年1月
宽禁带半导体在高性能电力电子应用中日益普及，带来了高开关频率和低损耗优势，同时也对控制和硬件设计提出了新挑战。本文提出了一种基于GaN器件和SiC二极管的Vienna型整流器，作为高密度电池充电系统中的功率因数校正（PFC）级，并针对其输入电流畸变问题提出了一种调制补偿方案。
解读: 该技术对阳光电源的电动汽车充电桩及储能PCS业务具有重要参考价值。Vienna拓扑因其高效率和低谐波特性，是高功率密度充电模块的核心方案。通过引入GaN器件和先进的调制补偿算法，可显著提升充电桩的功率密度和电能质量，缩小散热器体积，降低系统成本。建议研发团队关注该调制策略在车载充电器（OBC）及大功...
超高di/dt脉冲应用中绝缘栅触发晶闸管瞬态栅极过压的电压耦合抑制技术
Voltage Coupling Enhancement for Transient Gate Overvoltage Suppression of Insulated Gate Trigger Thyristor in Ultrahigh di/dt Pulse Applications
Chao Liu · Wanjun Chen · Ruize Sun · Xiaorui Xu 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年3月
本文提出了一种电压耦合增强（VCE）技术，用于抑制绝缘栅触发晶闸管（IGTT）在超高di/dt脉冲应用中的瞬态栅极过压。研究发现，由于IGTT内部栅阴极电容（Cgc）与公共源极电感（LC）产生的栅阴极电压耦合效应，导致栅极电压出现异常波动。该技术通过优化耦合路径，有效提升了器件在极端脉冲工况下的可靠性。
解读: 该研究聚焦于IGTT在超高di/dt脉冲工况下的栅极驱动保护，属于功率半导体器件驱动与保护的前沿技术。虽然阳光电源目前的主流产品（如组串式逆变器、PowerTitan储能系统）主要采用IGBT或SiC MOSFET，但该技术对于提升高功率密度、高开关速度电力电子设备的可靠性具有参考价值。在未来涉及高...
基于开口绕组永磁同步电机的电动汽车集成式双电池充电器转矩消除控制策略
The Torque Elimination Control Strategy for Integrated Dual-Battery Charger of Electric Vehicle based on Open-End Winding Permanent Magnet Synchronous Motor
Le Zhang · Jiadan Wei · Lei Guo · Chaoyan Hu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年8月
本文提出了一种基于开口绕组永磁同步电机（OW-PMSM）驱动系统的重构拓扑，旨在实现电动汽车车载集成式双电池充电（IDBC）。该系统通过重构驱动系统的两套三相绕组和双逆变器，实现了无桥功率因数校正（PFC）整流和并联Buck变换功能，在充电过程中有效消除了电机转矩。
解读: 该技术通过复用电机驱动系统的功率电子器件实现车载充电功能，体现了电力电子集成化趋势。对于阳光电源的电动汽车充电桩业务，该研究提供的无桥PFC整流与转矩消除控制策略具有参考价值。虽然阳光电源目前侧重于充电桩硬件，但随着车网互动（V2G）及集成化趋势的发展，此类拓扑研究有助于优化充电模块的功率密度与成本...
宽直流母线电压比下开绕组永磁同步电机直接转矩控制的转矩脉动优化
The Torque Ripple Optimization of Open-Winding Permanent Magnet Synchronous Motor With Direct Torque Control Strategy Over a Wide Bus Voltage Ratio Range
Jiadan Wei · Xianghao Kong · Wenjie Tao · Zhuoran Zhang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年6月
针对电动汽车双电源开绕组永磁同步电机（OW-PMSM）系统，由于直流母线电压波动，传统直接转矩控制（DTC）会导致显著的转矩脉动。本文通过分析电压矢量对电机转矩的影响，提出了一种优化控制策略，有效抑制了宽电压范围下的转矩脉动，提升了驱动系统的运行性能。
解读: 该研究聚焦于电动汽车驱动系统的电机控制优化，虽然阳光电源目前的核心业务侧重于光伏、储能及充电桩设备，但该技术对提升充电桩配套的功率模块控制精度及未来可能涉及的电动汽车动力总成技术具有参考价值。特别是其在宽电压范围下的控制策略，可借鉴应用于阳光电源充电桩的高效功率变换环节，通过优化PWM控制算法，提升...
桥臂电路中肖特基型p-GaN栅HEMT漏极相关阈值电压漂移及误导通分析
Analysis of Drain-Dependent Threshold Voltage and False Turn-On of Schottky-Type p-GaN Gate HEMT in Bridge-Leg Circuit
Zetao Fan · Maojun Wang · Jin Wei · Muqin Nuo 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年2月
本文分析了肖特基型p-GaN栅高电子迁移率晶体管（HEMT）在桥臂电路高压开关过程中的阈值电压（Vth）负向漂移及其引发的误导通问题。通过脉冲IV测量手段，研究了高漏源电压（VDS）对器件阈值特性的影响，为提升GaN功率器件在高压应用下的可靠性提供了理论依据。
解读: 随着阳光电源在户用及工商业光伏逆变器中对高功率密度要求的提升，GaN器件的应用前景广阔。本文研究的p-GaN栅HEMT在桥臂电路中的误导通风险，直接关系到逆变器功率模块的可靠性设计。建议研发团队在开发基于GaN的下一代高频变换器时，重点关注高压开关下的Vth漂移特性，优化驱动电路设计以抑制误导通，从...
三电平有源中点钳位
ANPC）变换器中多回路相关器件过电压的建模与抑制
Handong Gui · Ruirui Chen · Zheyu Zhang · Jiahao Niu 等11人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年8月
本文建立了三电平有源中点钳位（3L-ANPC）变换器中与两个回路相关的器件漏源极过电压分析模型。考虑了非线性器件输出电容，详细研究了两种常见的调制方法。结果表明，工频开关器件通常具有较高的过电压。
解读: 3L-ANPC拓扑是阳光电源大功率组串式逆变器及集中式逆变器提升效率和功率密度的核心技术路径。该文献提出的过电压建模方法，对于优化逆变器功率模块的开关过程、降低电压尖峰具有重要指导意义。在阳光电源的产品开发中，应用此模型可有效提升IGBT/SiC模块的可靠性，优化驱动电路设计，从而在保证高效率的同时...
中压
3300 V-6500 V）Ga2O3与SiC平面栅MOSFET静态及动态性能的对比研究
Zhenghua Wang · Lei Yuan · Bo Peng · Yuming Zhang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
本文通过TCAD仿真，对比分析了中压（3300-6500V）垂直结构Ga2O3与SiC平面栅MOSFET的结构设计、静态/动态损耗及短路鲁棒性。研究表明，Ga2O3 MOSFET在特定导通电阻方面表现出潜力，为下一代高压功率器件的应用提供了理论依据。
解读: 随着阳光电源在大型地面光伏电站及高压储能系统（如PowerTitan系列）中对更高功率密度和效率的追求，中压功率器件的选型至关重要。目前SiC器件已在阳光电源的组串式逆变器和PCS中广泛应用，而Ga2O3作为超宽禁带半导体，在3300V及以上的高压领域具备理论上的低损耗优势。建议研发团队持续关注Ga...
一种用于激光雷达发射器、具有陡峭驱动电流的单片GaN激光二极管驱动器
A Monolithic GaN Laser Diode Driver With Steep-Edge Driving Current for LiDAR Transmitters Using a 3× Self-Circulating Charge Pump
Chun-wang Zhuang · Xin Ming · Yao Qin · Lin-min Chen 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
直接飞行时间（ToF）激光雷达广泛应用于三维传感。为实现高分辨率和长距离探测，需高峰值功率的窄光脉冲，这对激光二极管驱动器（LDD）提出了严苛要求。单片GaN集成技术因能最小化栅极驱动回路寄生参数，成为LDD设计的理想选择。
解读: 该文献探讨了基于GaN工艺的单片集成驱动技术，主要应用于激光雷达（LiDAR）领域。虽然阳光电源目前的核心业务聚焦于光伏逆变器、储能系统及充电桩，与激光雷达直接应用场景重合度较低，但该技术在宽禁带半导体（GaN）的高频驱动与集成化设计方面的研究，对公司未来在功率模块小型化、高频化以及下一代电动汽车充...
一种具有辅助路径推挽缓冲器和整形混合偏置技术的高电流效率快速瞬态PMOS LDO
A Current-Efficient Fast-Transient PMOS LDO With Aux-Path Push-Pull Buffer and Shaped-Hybrid-Bias Technique Achieving 8.15 ps FoM
Xin-Ce Gong · Jian-Jun Kuang · Xin Ming · Shi-Ting Hu 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
本文提出了一种专为移动应用中高速、大电流负载瞬态设计的PMOS低压差线性稳压器（LDO）。通过引入低功耗辅助路径推挽缓冲器，为功率FET的栅极电容提供高推挽电流，显著抑制了电压下冲和过冲，实现了8.15 ps的优异品质因数（FoM）。
解读: 该文献探讨的LDO设计技术主要针对移动端高频、快速瞬态响应场景，虽然与阳光电源的核心大功率电力电子产品（如光伏逆变器、储能PCS）在功率等级上存在差异，但其提出的辅助路径推挽缓冲器和整形混合偏置技术，对阳光电源电动汽车充电桩及iSolarCloud智能运维平台中的控制板卡电源管理具有参考价值。在充电...
肖特基p-GaN栅HEMT在UIS应力下动态导通电阻异常降低与恢复的研究
On the Abnormal Reduction and Recovery of Dynamic RON Under UIS Stress in Schottky p-GaN Gate HEMTs
Chao Liu · Xinghuan Chen · Ruize Sun · Jingxue Lai 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年8月
本文研究了肖特基p-GaN栅HEMT在非钳位感性开关（UIS）应力下的动态导通电阻（RON_dyn）异常降低与恢复现象。研究发现RON_dyn的降低与UIS峰值电压呈正相关。通过Sentaurus仿真揭示了其物理机制：UIS应力期间，冲击电离产生的电子-空穴对导致了器件内部电场与载流子分布的动态变化。
解读: GaN器件作为下一代功率半导体，在阳光电源的高功率密度户用逆变器及小型化充电桩产品中具有极高的应用潜力。该研究揭示了GaN器件在极端感性开关应力下的动态特性变化，对提升阳光电源产品的可靠性设计至关重要。建议研发团队在进行高频拓扑设计时，充分考虑UIS应力对器件动态导通电阻的影响，优化驱动电路与保护策...
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