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一种基于SiC器件外部整形模块的高效混合模块化多电平变换器
A High Efficiency Hybrid Modular Multilevel Converter With a SiC Device-Based External Shaping Module
Peng Ren · Qi Guo · Yuchao Hou · Chunming Tu 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年1月
为提升中压模块化多电平变换器（MMC）的波形质量与效率，本文提出了一种带有外部整形模块的混合MMC（HMMC）拓扑。该拓扑在每桥臂采用基于硅基IGBT的半桥子模块（HSM），并在交流侧引入基于碳化硅（SiC）MOSFET的全桥子模块（FSM）进行波形整形，有效优化了变换器性能。
解读: 该研究提出的混合MMC拓扑对阳光电源的集中式光伏逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。通过在传统IGBT主功率链中引入SiC器件进行高频整形，可以在不显著增加系统成本的前提下，大幅提升中压并网系统的效率并减小滤波器体积。建议研发团队关注该拓扑在兆瓦级储能变流器（PCS）...
60kW五电平T型无变压器SiC光伏逆变器中的接地漏电流分析与抑制
Ground Leakage Current Analysis and Suppression in a 60-kW 5-Level T-Type Transformerless SiC PV Inverter
Lu Wang · Yanjun Shi · Yuxiang Shi · Ren Xie 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年2月
本文针对60kW五电平T型（5LT2）无变压器SiC光伏逆变器，分析了高频与低频共模（CM）回路，提出了接地漏电流抑制策略。研究表明，该拓扑相比传统三电平逆变器，高频共模电压降低了86%，有效提升了系统电磁兼容性与安全性。
解读: 该研究直接契合阳光电源组串式逆变器（如SG系列）的技术演进方向。随着光伏系统向高功率密度和高效率发展，SiC器件的应用已成为主流。五电平T型拓扑能显著降低开关损耗并提升输出电能质量，而文中提出的共模电压抑制技术对于解决无变压器并网带来的漏电流问题至关重要。建议研发团队关注该拓扑在工商业组串式逆变器中...
提升混合电网换相换流器中反向阻断IGCT的dv/dt抗扰度
Improving dv/dt Immunity of Reverse Blocking IGCT for Hybrid Line-Commutated Converter
Chunpin Ren · Jianhong Pan · Jiapeng Liu · Zongze Wang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年4月
本文针对集成门极换流晶闸管（IGCT）在混合电网换相换流器（H-LCC）中易受dv/dt诱导误导通的问题，深入揭示了其触发机理。通过优化器件特性与驱动控制，旨在提升IGCT在复杂拓扑中的dv/dt抗扰度，从而降低换流失败概率，提高电力电子系统的运行可靠性。
解读: 该研究聚焦于高压大功率电力电子器件的抗干扰能力，虽IGCT主要应用于超高压直流输电领域，但其对dv/dt抗扰度的研究方法对阳光电源的集中式光伏逆变器及大型储能变流器（如PowerTitan系列）中的功率模块选型与驱动电路设计具有参考价值。随着光伏与储能系统向更高电压等级发展，功率器件在快速开关过程中...
基于栅极雪崩阈值电压的高精度IGCT结温监测新方法
Novel IGCT Junction Temperature Monitoring Method With High Precision Based on Gate Avalanche Threshold Voltage
Han Wang · Chunpin Ren · Jiapeng Liu · Zhengyu Chen 等13人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
针对集成门极换流晶闸管（IGCT）的可靠性，本文提出了一种基于栅极雪崩阈值电压的结温监测新方法。传统温度敏感电参数（TSEP）方法因灵敏度低（<2 mV/K），精度仅达±5 K。该方法通过利用栅极雪崩特性，显著提升了结温监测的精度，为高功率电力电子器件的实时热状态监控提供了有效方案。
解读: IGCT主要应用于超大功率电力电子领域，如中高压大功率变流器。虽然阳光电源目前的主流产品（组串式/集中式逆变器、储能PCS）多采用IGBT或SiC模块，但该研究提出的高精度结温监测方法对于提升大功率电力电子设备的可靠性具有借鉴意义。建议研发团队关注该TSEP方法在IGBT模块上的迁移应用，通过提升功...
高压可控C-SenseFET的解析模型与特性研究
Analytical Model and Characteristics for High-Voltage Controllable C-SenseFET
Zehong Li · Yong Liu · Ji Wu · Zhaoji Li 等11人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年6月
本文提出了一种描述高压C-SenseFET在线性区和饱和区导通电流的解析模型。作为一种集传感与充电功能于一体的重要器件，文章详细分析了传感比K和充电摆幅因子α两个关键参数，并提出了优化结构。该研究对提升高压功率器件的应用性能具有重要意义。
解读: C-SenseFET作为一种具备电流传感功能的功率器件，在提升功率模块集成度与控制精度方面具有显著潜力。对于阳光电源而言，该技术可应用于组串式逆变器及PowerTitan储能系统的功率模块设计中，通过集成传感功能简化驱动电路，减小PCB空间占用，并提升系统对电流采样精度的控制能力。建议研发团队关注该...
一种具有分裂谐振槽和矩阵变压器的1-kV输入SiC LLC变换器
A 1-kV Input SiC LLC Converter With Split Resonant Tanks and Matrix Transformers
Xiaoyong Ren · Zhi-Wei Xu · Zhiliang Zhang · Haoran Li 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年11月
本文提出了一种采用矩阵平面变压器的1-kV输入SiC LLC变换器，旨在实现高效率与高功率密度。针对1-kV高压输入下SiC MOSFET快速开关（140 ns）产生的11.8 kV/μs高dv/dt，分析了其通过变压器寄生电容产生的位移电流问题，并提出了优化方案。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及储能系统（如PowerTitan、PowerStack）具有重要参考价值。随着光伏系统向1500V直流侧电压演进，高压SiC器件的应用已成为提升功率密度和效率的关键。文中提到的矩阵变压器技术和对高dv/dt下寄生参数的抑制策略，可直接应用于阳光电源大功率DC-DC变换...
360–800 Hz CRM Boost PFC变换器中基于LUT的可变导通时间控制的动态交流线路频率响应方法
Dynamic AC Line Frequency Response Method for LUT-Based Variable On-Time Control in 360–800 Hz CRM Boost PFC Converter
Yu Wu · Xiaoyong Ren · Yuting Zhou · Qianhong Chen 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年6月
为改善360-800Hz临界导通模式（CRM）Boost PFC变换器的输入电流总谐波失真（THD），本文采用了查找表（LUT）控制方法。针对交流线路频率突变时，传统过零检测方法响应滞后导致LUT匹配失效的问题，提出了一种动态频率响应方法，有效提升了高频工况下的电流波形质量与系统稳定性。
解读: 该技术主要针对高频（360-800Hz）应用场景下的PFC整流控制，虽然阳光电源主流光伏逆变器多运行于50/60Hz工频，但该研究对于提升航空电源、高频特种电源或未来高频化电力电子设备的输入电流质量具有参考价值。在阳光电源的产品线中，该算法逻辑可优化充电桩模块（OBC）或高频DC-DC变换器的控制策...
具备600V/10A开关能力的氮化镓结势垒肖特基二极管的雪崩与浪涌电流鲁棒性验证
Demonstration of Avalanche and Surge Current Robustness in GaN Junction Barrier Schottky Diode With 600-V/10-A Switching Capability
Feng Zhou · Weizong Xu · Fangfang Ren · Dong Zhou 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年11月
本文通过选择性镁离子注入技术，显著提升了氮化镓（GaN）结势垒肖特基（JBS）二极管的雪崩鲁棒性和浪涌电流能力。该器件实现了830V击穿电压、150mΩ导通电阻及0.5V导通电压，为高可靠性电力电子应用提供了优异的静电性能。
解读: GaN器件在提升功率密度和转换效率方面具有显著优势，是阳光电源下一代高频化、小型化逆变器及充电桩产品的关键技术储备。本文提出的JBS二极管通过镁离子注入技术解决了GaN器件在雪崩和浪涌电流方面的可靠性痛点，这对于提升户用光伏逆变器和电动汽车充电桩在极端工况下的鲁棒性至关重要。建议研发团队关注该技术在...
一种具有集成开路故障容错功能的升压型四桥臂PMSM驱动逆变器
A Boost-Type Four-Leg Inverter With Integrated Open-Phase Fault-Tolerance for PMSM Drives
Xiaokang Zhang · Lintao Ren · Junjie Zhao · Jean-Yves Gauthier 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年12月
本文提出了一种用于三相永磁同步电机（PMSM）驱动的升压型四桥臂逆变器，通过将电源连接至电机中性点与第四桥臂之间，实现了升压功能。该拓扑结构不仅能有效提升输出电压，还利用零序电路实现了开路故障（OPF）下的容错运行，显著提高了驱动系统的可靠性。
解读: 该文献提出的四桥臂升压拓扑在电机驱动领域具有较好的容错性研究价值。对于阳光电源而言，虽然公司核心业务聚焦于光伏逆变器与储能PCS，但该拓扑中涉及的“升压+逆变”集成设计及“故障容错”控制策略，可为公司在电动汽车充电桩（EV Charger）的功率模块设计，以及未来风电变流器中对高可靠性、冗余容错架构...
用于具有单开关属性的固态直流断路器的超低通态电压IGCT
Ultra-Low on-State Voltage IGCT for Solid-State DC Circuit Breaker With Single-Switching Attribute
Jiapeng Liu · Zhanqing Yu · Wenpeng Zhou · Zhengyu Chen 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年3月
固态直流断路器（SS-DCCB）的性能主要取决于功率器件的通态特性。本文开发了一种用于SS-DCCB的优化低通态电压集成门极换流晶闸管（LO-IGCT）。研究分析了基区长度、载流子寿命和发射极注入效率等器件参数对通态电压的影响，并进行了优化设计。
解读: 直流断路器技术是高压直流输电及大型储能系统安全保护的核心。IGCT作为一种高压大功率器件，其通态损耗的降低直接提升了SS-DCCB的效率并降低了散热成本。对于阳光电源的PowerTitan等大型储能系统及直流侧保护方案，该技术有助于提升系统整体转换效率，减少直流侧故障切除时的能量损耗。建议研发团队关...
面向SiC双向LLC便携式充电器高压应用的双向同步整流在线计算控制
Bidirectional Synchronous Rectification on-Line Calculation Control for High Voltage Applications in SiC Bidirectional LLC Portable Chargers
Haoran Li · Shengdong Wang · Zhiliang Zhang · Jingfei Zhang 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年5月
针对700V总线电压下SiC双向LLC变换器面临的高dv/dt（35kV/μs）及高共模噪声挑战，本文提出了一种适用于300kHz高频运行的数字双向同步整流在线计算控制策略。该方法在保证高效率的同时，有效解决了高压环境下的同步整流控制难题。
解读: 该技术对阳光电源的电动汽车充电桩及储能系统（如PowerStack、PowerTitan）具有重要参考价值。随着储能PCS及充电桩向高压化（800V平台）、高频化（SiC应用）发展，高dv/dt带来的EMI及同步整流控制精度问题是提升效率的关键。该在线计算控制策略可优化阳光电源双向DC-DC变换器的...
面向脉冲负载的1-kV碳化硅LLC变换器线性-非线性最优步进控制
Linear–Nonlinear Optimal Step Control for 1-kV SiC LLC Converters With Pulse Loads
Kaiqi Yao · Zhiliang Zhang · Jiacheng Tang · Zhesi Gao 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年10月
针对脉冲负载需求，本文提出了一种线性-非线性步进负载控制策略。该方法通过计算初始开关频率和占空比，使变换器在从空载到满载的瞬态过程中，以最小的输出电压跌落和最短的调节时间达到满载稳态运行点。
解读: 该研究针对高压SiC LLC变换器的瞬态响应优化，对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及大功率光伏逆变器的DC-DC级具有重要参考价值。随着储能系统在调频等脉冲式负载场景下的应用增加，该控制策略能显著提升系统在负载突变时的电压稳定性，减少输出电压跌落。建议研发团队关注...
基于SiC MOSFET的高效率能量回馈型宽输入电压直流电子负载架构
Wide Input Voltage DC Electronic Load Architecture With SiC MOSFETs for High Efficiency Energy Recycling
Qi Yang · Mingxie He · Jia-hua Xu · Xiang Li 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年12月
本文提出了一种基于SiC器件的三级能量回馈型直流电子负载架构。通过交错Boost变换器与LLC-DCX级联，利用1200V SiC MOSFET实现高频隔离与预调节，使系统在150-750V宽输入电压范围内保持高效率。该架构在780V母线电压下采用T型三电平逆变器实现电能回馈。
解读: 该技术在测试设备领域具有重要应用价值，直接关联阳光电源的研发测试平台及产线老化测试系统。其采用的SiC MOSFET与LLC-DCX拓扑可显著提升能量回馈效率，降低测试过程中的电能损耗。建议将其应用于阳光电源组串式逆变器及PowerTitan储能系统的出厂老化测试环节，通过引入高效率能量回馈电子负载...
一种基于多级阳极电压检测的4500V压接式器件单管关断能力无损测试方案
A Robust Nondestructive Test Scheme Based on Multistage Anode Voltage Detection for 4500 V Single-Cell Turn-Off Capability of Press-Packed Devices
Jiapeng Liu · Zhanqing Yu · Xiaorui Wang · Chunpin Ren 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年5月
针对功率器件单管关断能力测试中，一旦发生关断故障即导致器件损毁的问题，本文提出了一种基于多级阳极电压检测的鲁棒性无损测试方案。该方案能够有效评估4500V压接式器件的关断能力，在保证测试安全的同时，为器件失效机理研究提供了非破坏性的实验手段。
解读: 该研究针对高压压接式器件（如高压IGBT）的关断能力测试，对阳光电源的集中式逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）中使用的核心功率模块具有重要参考价值。高压压接器件是大型电力电子设备可靠性的基石，该无损测试方案能显著降低研发阶段的器件损耗成本，并提升对器件失效机理的深度理解。建议研发团队...
具备纳秒级反向恢复与强浪涌电流能力的1.37 kV/12 A NiO/β-Ga2O3异质结二极管
1.37 kV/12 A NiO/β-Ga2O3 Heterojunction Diode With Nanosecond Reverse Recovery and Rugged Surge-Current Capability
Hehe Gong · Feng Zhou · Weizong Xu · Xinxin Yu 等12人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年11月
本文展示了一种NiO/Ga2O3 p-n异质结二极管（HJD），在实现快速反向恢复特性与强浪涌电流承受能力之间取得了优异平衡。该器件通过双层p-NiO结构设计，在1.37 kV的高压下表现出优异的动态性能与可靠性，为氧化镓功率电子技术的发展提供了重要参考。
解读: 氧化镓（Ga2O3）作为超宽禁带半导体，在未来高压、高效率功率变换领域具有巨大潜力。对于阳光电源而言，该技术目前处于前沿研究阶段，短期内主要影响组串式逆变器及PowerTitan储能变流器（PCS）中功率模块的选型演进。虽然目前SiC和GaN是主流，但Ga2O3在耐压和成本方面具备长期替代优势。建议...
具有98.5%转换效率和百万次过压耐受能力的1.95-kV斜面台面NiO/β-Ga2O3异质结二极管
1.95-kV Beveled-Mesa NiO/β-Ga2O3 Heterojunction Diode With 98.5% Conversion Efficiency and Over Million-Times Overvoltage Ruggedness
Feng Zhou · Hehe Gong · Weizong Xu · Xinxin Yu 等12人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年2月
氧化镓（Ga2O3）功率二极管的发展受限于系统级应用性能评估与可靠性验证的缺失。本文通过将斜面台面NiO/Ga2O3 p-n异质结二极管（HJD）应用于500W功率因数校正（PFC）电路，验证了其在高压环境下的优异性能与可靠性，为该器件的商业化进程提供了关键支撑。
解读: 氧化镓作为超宽禁带半导体，在提升功率密度和耐压水平方面具有巨大潜力。对于阳光电源而言，该技术若实现商业化，可显著优化组串式逆变器及户用储能系统中的PFC级电路效率，进一步缩小功率模块体积。建议研发团队持续关注其在高温、高压下的长期可靠性表现，评估其在未来高压光伏系统及下一代高密度储能变流器（PCS）...
一种针对仅配备两个电流传感器的并网三相逆变器中IGBT故障与电流传感器故障的快速诊断方法
A Fast Diagnosis Method for Both IGBT Faults and Current Sensor Faults in Grid-Tied Three-Phase Inverters With Two Current Sensors
Zhan Li · Pat Wheeler · Alan Watson · Alessandro Costabeber 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年5月
本文针对仅使用两个电流传感器的三相三线制并网逆变器，提出了一种能够同时诊断IGBT开路故障和电流传感器故障的新方法。该方法解决了在传感器数量受限或传感器失效场景下，无法同时实现功率器件与传感系统故障监测的技术难题，提升了逆变系统的运行可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器（如SG系列）和集中式逆变器具有重要应用价值。在追求高功率密度和成本优化的设计中，减少电流传感器数量是趋势，但会增加故障诊断难度。本文提出的双重故障诊断算法可直接集成至iSolarCloud智能运维平台或逆变器底层控制固件中，有效提升设备在复杂工况下的自诊断能力，降低运...
一种用于1kV输入1MHz GaN LLC变换器同步整流的无传感器模型驱动方案
A Sensorless Model-Based Digital Driving Scheme for Synchronous Rectification in 1-kV Input 1-MHz GaN LLC Converters
Xinyi Zhu · Haoran Li · Zhiliang Zhang · Zhibin Li 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年7月
针对1kV高压输入、1MHz高频工作的GaN LLC变换器，eGaN HEMT极快的开关速度导致dv/dt高达200kV/μs，给同步整流（SR）带来严峻挑战。本文提出一种基于模型的无传感器SR驱动方案，旨在优化稳态效率及互补控制性能。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及储能系统（如PowerTitan/PowerStack）的DC-DC变换环节具有重要参考价值。随着光伏与储能系统向高压化（1500V系统）、高功率密度方向发展，LLC变换器的高频化是提升效率的关键。GaN器件在高压高频下的同步整流驱动挑战，直接影响变换器的损耗控制。建...
用于空间探索的替代能源：⁵⁵Fe X射线伏特电池
Alternative power sources for space exploration: 55Fe X-ray-voltaic batteries
Yingying Zhao · Haibin Li · Jiwei Ren · Yinke Liu 等7人 · Applied Energy · 2025年2月 · Vol.380
摘要 空间探索任务的持续时间和执行能力主要取决于电源的性能。近年来，X射线伏特电池因其超长寿命、极高的能量密度以及高理论效率，成为极端环境下最具前景的电源之一。因此，有必要对转换单元的结构设计和半导体材料的选择进行系统性研究，以充分揭示X射线伏特技术的潜力。本研究展示了基于⁵⁵Fe的X射线伏特电池在实现高能量转换效率及其作为空间探索替代清洁能源应用方面的可行性。通过全面研究转换单元结构参数及不同半导体本征特性对X射线伏特电池能量转换效率的影响，发现采用最优结构的GaAs基⁵⁵Fe X射线伏特电池...
解读: 该X-ray伏特电池技术展示了极端环境下的能量转换新思路,其14.14%转化效率和超长寿命特性对阳光电源储能系统具有启发意义。虽然空间探索应用场景与地面储能差异显著,但其半导体材料优化、能量转换单元结构设计方法可借鉴于ST系列PCS的功率器件研发。特别是GaAs等宽禁带半导体的应用经验,可为阳光电源...
一种计算高效且稳定的直流/交流逆变器学习型控制器
A Computationally Efficient and Stable Learning-Based Controller for DC/AC Inverter
Wendong Feng · Ruigang Wang · Tianhao Qie · Ran Li 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年2月
本文提出了一种基于机器学习的直流/交流逆变器控制策略，具有高计算效率且对模型参数变化不敏感。该方法支持快速离线神经网络训练，并适用于数字信号处理器的低在线计算开销实现。采用递归平衡网络（REN）确保系统具备优良的暂态与稳态性能，并证明了闭环系统的渐近稳定性。通过与现有控制方法的实验对比，验证了所提方法的有效性。
解读: 该学习型控制器技术对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器具有重要应用价值。REN网络的渐近稳定性保证和低计算开销特性，可直接部署于现有DSP平台，提升控制器响应速度和鲁棒性。对PowerTitan大型储能系统，该方法可优化并网暂态性能，增强参数摄动下的稳定性。相比传统PI控制，机器学习控制...
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