丁卫东 · 李强 · 殷子强 · 路敬宇 等7人 · 高电压技术 · 2025年5月 · Vol.51

大气中子由宇宙射线与大气相互作用产生，可导致地面电子系统及电力电子设备发生故障。尽管国内外对IGBT和MOSFET的大气中子辐照效应已有广泛研究，但针对晶闸管的相关研究仍较匮乏。在我国大力发展特高压直流输电的背景下，亟需加强晶闸管抗大气中子辐照的研究。本文综述了晶闸管大气中子辐照效应的研究现状，介绍了大气中子基本特性、试验方法与数据处理技术，总结了现有试验结果及对高压器件单粒子烧毁机理的认识，探讨了防护策略与屏蔽材料进展，并指出了未来研究的关键问题。

解读: 该研究对阳光电源高压大功率产品的可靠性设计具有重要参考价值。特别是在SG系列集中式逆变器和ST系列储能变流器中使用的高压IGBT/晶闸管模块，需要考虑大气中子辐照效应的影响。研究成果可指导我司：1)在高海拔地区光伏电站的产品设计时优化器件选型和防护措施；2)完善PowerTitan等大型储能系统的可...

Yanxun Guo · Gang Wang · Dehui Zeng · Haifeng Li 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年1月

直流断路器（DCCB）对于高压直流电网的安全运行至关重要。相比基于IGBT的混合式直流断路器（IHCB），基于晶闸管的混合式直流断路器（THCB）凭借晶闸管极高的浪涌电流承受能力，在断流容量方面具有显著优势。

解读: 该技术对阳光电源的PowerTitan及大型储能系统业务具有重要参考价值。随着储能系统向高压直流侧并网及大规模集群化发展，直流侧故障保护成为提升系统安全性的关键。晶闸管的高浪涌电流特性可有效降低高压直流断路器的成本并提升可靠性。建议研发团队关注该拓扑在大型储能电站直流汇流保护中的应用潜力，以优化Po...

Jiaqi Yan · Susan Parker · Simon Bland · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年9月

本文研究了一种利用固态晶闸管作为输入开关的高压纳秒脉冲螺旋发生器。通过建模与实验验证，探讨了脉冲形成机制。该研究旨在解决高压脉冲发生器在工业应用中面临的体积大、成本高及使用复杂等问题，为紧凑型高压脉冲电源的设计提供了参考。

解读: 该研究聚焦于高压纳秒脉冲产生技术，与阳光电源现有的光伏逆变器、储能变流器（PCS）及充电桩等主流电力电子产品在拓扑架构上存在较大差异。目前阳光电源的产品主要基于IGBT/SiC等功率器件实现高效电能变换，而该文涉及的螺旋发生器多用于科研级高压脉冲领域。建议关注其固态开关驱动技术及紧凑化设计思路，可作...

Nie Hou · Kejun Qin · Yunwei Ryan Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年12月

直流断路器（DCCB）在直流电网保护中至关重要。相比LC或耦合电感电路，基于RC辅助电路的DCCB设计更简单且参数整定直观。本文提出了一种新型双向直流断路器拓扑，通过RC辅助电路实现电流快速关断，旨在提升直流系统故障保护的可靠性与经济性。

解读: 该技术对阳光电源的PowerTitan及PowerStack等大型储能系统具有重要参考价值。随着储能系统向高压直流侧发展，直流侧故障保护是提升系统安全性的核心。该基于晶闸管和RC辅助电路的方案结构简单、成本可控，可优化PCS直流侧的保护策略，降低对昂贵直流断路器的依赖。建议研发团队评估该拓扑在兆瓦级...

Panagiotis Bakas · Yuhei Okazaki · Anshuman Shukla · Siba Kumar Patro 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年1月

本文综述了应用于高压直流（HVDC）输电的混合多电平变换器。通过结合双向晶闸管与IGBT，该类变换器兼具电压源型（VSC）与电网换相型（LCC）的技术优势。文章详细介绍了此类拓扑的分类、推导方法、评估准则及选型策略。

解读: 该文献探讨的高压直流（HVDC）混合多电平拓扑主要面向超高压输电领域。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（如PowerTitan系列）及中低压电网接入，但随着公司在大型地面电站及“风光储”一体化项目中的深入，高压直流输电技术与大容量并网接口的融合趋势日益明显。该研究中关于晶闸管与I...

Peng Li · Stephen J. Finney · Derrick Holliday · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年4月

在高功率变换器中，半导体器件的通态特性决定了效率表现。本文提出了一种主动强迫换流（AFC）桥，利用晶闸管与IGBT组成的混合功率器件，作为电压源变换器或复杂多电平变换器的基础模块，旨在提升高功率密度下的转换效率。

解读: 该技术通过混合器件方案优化了高功率变换器的通态损耗，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。在大功率应用场景下，降低器件损耗可直接提升整机效率并减少散热压力。建议研发团队评估该混合桥路在兆瓦级PCS中的应用潜力，特别是在追求极致效率的集中式逆变器拓扑...

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...

Jin Zhu · Qingpeng Zeng · Xu Yang · Mi Zhou 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年10月

本文提出了一种基于晶体管（IGBT）与晶闸管混合结构的双向固态断路器（SSCB）。针对传统双向拓扑中IGBT数量倍增导致的导通损耗增加及成本上升问题，该方案通过混合拓扑优化了器件配置，在保证快速切断能力的同时，有效降低了系统损耗与成本。

解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及中压直流并网应用具有重要参考价值。随着储能系统向更高电压等级（如1500V及以上）发展，直流侧故障保护至关重要。该混合型SSCB方案通过优化IGBT与晶闸管的组合，能在降低PCS直流侧保护成本的同时提升效率，有助于优化大功率...

Zhongzheng Zhou · Meng Chen · Jianguo Jiang · Dan Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年3月

直流微电网因其在可再生能源、储能及电机驱动集成方面的优势而备受关注。然而，直流系统缺乏自然过零点，导致故障保护成为制约其广泛应用的关键挑战。本文提出了一种新型基于晶闸管的直流断路器，旨在解决直流微电网中的故障切断难题。

解读: 该研究针对直流微电网的故障保护难题，对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及直流耦合微电网解决方案具有重要参考价值。随着直流侧电压等级的提升，快速可靠的故障切断技术是保障储能系统安全的核心。建议研发团队关注该新型晶闸管断路器在直流侧短路保护中的应用潜力，以优化PCS系统...

Panagiotis Bakas · Kalle Ilves · Yuhei Okazaki · Lennart Harnefors 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年12月

本文研究了一种结合晶闸管与全桥（FB）桥臂的新型混合变换器。相比全桥模块化多电平变换器（FB-MMC），该拓扑在降低半导体额定功率的同时实现了高功率传输能力。研究涵盖了能量平衡理论分析、尺寸设计原则、最大功率能力以及不连续运行带来的局限性。

解读: 该研究提出的混合拓扑通过引入晶闸管降低了半导体器件的额定功率要求，对于阳光电源的集中式光伏逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）具有重要的技术参考价值。在追求更高功率密度和更低系统成本的背景下，该拓扑在超大规模电站场景中具有应用潜力。建议研发团队关注其在能量平衡控制方面的复杂性，评估其在...

Decun Niu · Feng Gao · Tao Xu · Zhan Ma · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年6月

本文提出了一种基于晶闸管的模块化多电平直流链路T型变换器（TTC-MMD）。该拓扑利用晶闸管T型变换器实现基本的相换流功能，并通过直流链路中级联的子模块产生多电平开关线电压。为确保晶闸管的可靠开关，引入了全桥子模块（FBSM）以辅助换流。

解读: 该拓扑通过晶闸管与模块化多电平技术的结合，旨在提升高压大功率场景下的变换效率与电能质量。对于阳光电源而言，该技术主要关联集中式光伏逆变器及大型储能PCS产品线。虽然晶闸管在当前主流IGBT/SiC方案中应用较少，但其在高压直流侧的模块化设计思路对未来兆瓦级以上、超高压并网的PowerTitan系列储...

Kejun Qin · Shunliang Wang · Junpeng Ma · Ji Shu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年6月

针对中压直流系统保护中存在的可靠性低、缺乏重合闸能力及成本高等问题，本文提出了一种新型晶闸管直流断路器（TCB）。该拓扑通过恢复电容极性，实现了可靠的快速重合闸保护功能，有效提升了直流系统的故障清除与恢复能力，同时降低了系统建设成本。

解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及中压直流并网应用具有重要参考价值。随着储能系统向高压化、直流侧大容量化发展，直流侧故障保护与快速恢复是提升系统可用性的关键。该晶闸管断路器方案具备成本优势和重合闸能力，可优化储能PCS直流侧的保护策略，提升系统在复杂电网环境...

Yousef Nazih Abdelaziz · Khaled H. Ahmed · Barry W. Williams · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年1月

针对高压直流（HVDC）输电系统，模块化多电平变换器（MMC）因其优异的性能被广泛应用。为实现直流故障阻断，通常采用全桥子模块（FB-SM），但这会导致半导体损耗增加。本文提出了一种新型混合晶闸管多电平变换器，旨在降低损耗的同时保持故障阻断能力。

解读: 该研究聚焦于高压直流输电（HVDC）领域，探讨了通过混合拓扑降低MMC损耗并实现故障阻断的技术路径。虽然阳光电源目前的核心业务集中在光伏逆变器、储能系统（如PowerTitan系列）及风电变流器，尚未直接涉及超高压直流输电业务，但该拓扑中关于“降低半导体损耗”和“故障阻断”的设计理念，对阳光电源研发...

Jiayi Shao · Zhonghao Dongye · Jiayu Fan · Jiacheng Wang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年5月

本文研究了模块化多电平变换器（MMC）子模块在隔离开关操作时产生的极快瞬态过电压（VFTO）对功率器件的影响。文章搭建了实验平台模拟VFTO侵入过程，深入分析了晶闸管在正向VFTO冲击下的失效机理，为提升电力电子设备的可靠性提供了理论依据。

解读: 该研究关注高压电力电子设备在极端瞬态电压下的可靠性，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。随着光伏和储能系统向更高电压等级（如1500V及以上）发展，系统内部开关操作产生的瞬态过电压可能威胁功率器件寿命。建议研发团队借鉴文中的实验平台搭建方法，对核心功...

Xiaodong Zhao · Binbin Li · Bingxu Zhang · Dianguo Xu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年1月

本文提出了一种专用于直流海上风电场的高功率升压DC/DC变换器，通过结合半桥子模块、晶闸管、二极管和变压器，显著降低了器件数量、成本、损耗及储能需求。文章介绍了其工作原理，并验证了该拓扑的有效性。

解读: 该研究提出的高功率升压DC/DC拓扑对阳光电源的风电变流器及海上风电系统集成业务具有重要参考价值。海上风电正向直流汇集方向发展，该拓扑通过优化子模块与器件组合降低了成本与损耗，契合阳光电源追求高效率、高功率密度的产品研发方向。建议研发团队关注该拓扑在海上风电直流升压站中的应用潜力，评估其与现有风电变...

Shunliang Wang · Ming Li · Kejun Qin · Qinming Xin 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月

本文提出了一种基于三绕组耦合电感的晶闸管固态直流断路器（TCB），旨在解决传统TCB在直流微电网应用中存在的控制性差、可靠性低、故障隔离慢及导通损耗高等问题。该拓扑通过优化耦合电感设计，提升了电流中断的可靠性与重合闸保护能力，为直流配电系统提供了高效的保护方案。

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参考价值。随着储能系统直流侧电压等级的提升，直流侧故障保护成为系统安全的核心。该基于晶闸管的固态断路器方案相比传统机械断路器，具有更快的响应速度和更长的使用寿命，有助于提升阳光电源储能产品的故障穿越...

Fan Zhang · Yu Ren · Zenan Shi · Xu Yang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年2月

混合直流断路器（HCB）是直流电网的关键设备，但因需大量全控型功率器件以承受高浪涌电压电流，成本高昂。本文提出一种结合晶闸管与IGBT半桥子模块的新型HCB拓扑，利用晶闸管低成本、高通流能力的优势，有效降低了系统成本，并解决了晶闸管关断困难的问题。

解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及大型直流微电网解决方案具有重要参考价值。随着储能系统向高压化、大容量化发展，直流侧故障保护成为核心挑战。该拓扑通过晶闸管与IGBT的混合串联，在保证快速切断故障电流的同时显著降低了功率器件成本，有助于提升阳光电源大型储能变流...

Ji Shu · Junpeng Ma · Shunliang Wang · Yuqing Dong 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年4月

针对晶闸管直流断路器（T-CB）因半控特性导致关断不可控的问题，本文提出了一种新型有源晶闸管直流断路器。该拓扑通过引入有源控制策略，解决了传统T-CB开断过程不可控及可靠性不足的缺陷，在保持低成本和低导通损耗优势的同时，实现了直流故障电流的可靠切断。

解读: 该技术对于阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及大型光伏电站的直流侧保护具有重要参考价值。目前直流侧故障保护多依赖昂贵的IGBT方案，该研究提出的低成本、低损耗晶闸管方案，若能进一步提升其控制灵活性，有望优化阳光电源大功率储能变流器（PCS）及直流汇流箱的保护电路设计，...

Jose Titus · Harikrishnan P · Kamalesh Hatua · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年1月

负载换流逆变器（LCI）广泛应用于高功率、中压驱动领域，但其在启动和低速运行时的转矩能力受限，主要原因是低速下电机的反电动势不足以实现晶闸管的自然换流。本文探讨了解决该问题的控制策略，以提升LCI驱动系统在全速度范围内的性能。

解读: 该文献研究的LCI驱动技术主要应用于超大功率工业电机驱动，与阳光电源目前的主流光伏逆变器及储能PCS产品线（主要基于电压源型逆变器VSI）存在技术差异。然而，该研究中涉及的低速换流控制逻辑及对晶闸管功率器件的深度应用，对于阳光电源在风电变流器领域（特别是针对大功率风机驱动）的控制算法优化具有一定的参...

Hui Meng · Ankang Zhu · Luwei Zuo · Haoze Luo 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年9月

本文提出了一种针对具有阴极短路结构的高压晶闸管的结温（Tj）提取方法。研究表明，非触发电流下的栅极电压（Vgk）是一种实用的温度敏感电参数（TSEP）。通过校准Vgk与结温之间的线性关系，可实现高压晶闸管的在线结温监测。

解读: 该研究关注高压功率器件的在线结温监测，虽然阳光电源目前的主力产品（如组串式逆变器、PowerTitan储能系统）多采用IGBT或SiC MOSFET，但在大型集中式光伏逆变器或高压直流输电相关应用中，晶闸管类器件仍有应用场景。该技术提供的TSEP（温度敏感电参数）在线监测思路，对于提升阳光电源大型电...