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“4H-SiC功率MOSFET雪崩诱导退化建模”一文的勘误
Erratum to “Modeling Avalanche Induced Degradation for 4H-SiC Power MOSFETs”
Jiaxing Wei · Siyang Liu · Xiaobing Zhang · Weifeng Sun 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年2月
本文是对原论文作者单位信息的更正说明,原论文主要研究了4H-SiC功率MOSFET在雪崩应力下的退化机理及建模方法。
解读: SiC功率器件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与转换效率的核心。雪崩诱导退化直接影响SiC器件在极端工况下的寿命与可靠性。该研究提供的退化建模方法,有助于公司研发团队在产品设计阶段更精准地评估SiC器件的鲁棒性,优化驱动电路保护策略,从而提升光伏逆变器...
Huang-Pair:一种新型高压二极管概念及其验证
Huang-Pair: A New High Voltage Diode Concept and Its Demonstration
Yuan Li · Alex Q. Huang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年8月
Huang-Pair是一种新型混合二极管概念,通过将低正向压降、低额定电压的二极管与高压多数载流子开关(如SiC JFET)集成。文中开发了一款1200V Huang-Pair,通过低压硅二极管与1200V SiC JFET的组合,实现了低正向压降与高压阻断能力的平衡,提升了功率转换效率。
解读: 该技术通过混合集成方案优化了功率器件的导通损耗与耐压性能,对阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan系列储能变流器(PCS)具有重要参考价值。随着光伏与储能系统向更高电压等级(如1500V及以上)演进,该器件概念有助于提升功率模块的效率,减小散热需求,从而提升产品功率密度。建议研发团队关注该混合...
隔离型双向DC-AC变换器的软开关调制技术
Soft-Switched Modulation Techniques for an Isolated Bidirectional DC–AC
Mengqi Wang · Qingyun Huang · Suxuan Guo · Xiaohang Yu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年1月
本文提出并验证了两种针对隔离型双向DC-AC变换器的载波基单极性正弦脉宽调制(SPWM)技术。该变换器由全桥逆变器通过高频变压器与周波变换器级联而成,两种调制策略均能实现零电压开关,有效提升了变换效率。
解读: 该研究提出的隔离型双向DC-AC拓扑及软开关调制技术,与阳光电源的储能变流器(PCS)及光储一体化系统高度相关。在PowerTitan和PowerStack等储能产品中,高频隔离技术能显著提升功率密度并减小体积。软开关技术有助于降低开关损耗,提升整机效率,对于优化储能系统的热管理和延长器件寿命具有重...
用于无桥PFC的混合低频开关
Hybrid Low-Frequency Switch for Bridgeless PFC
Qingyun Huang · Alex Q. Huang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年10月
针对传统无桥PFC电路中低导通电阻Si SJ MOSFET成本高的问题,本文提出了一种混合低频开关方案。该方案通过并联高导通电阻、低成本的Si SJ MOSFET与大电流、低成本的Si二极管,在保证效率的同时显著降低了系统成本。
解读: 该技术主要针对PFC(功率因数校正)环节的成本优化,对阳光电源的户用光伏逆变器及小型储能变流器(PCS)具有重要参考价值。在户用产品中,成本控制是核心竞争力,通过采用这种混合开关方案,可以在不牺牲效率的前提下,有效降低整机物料成本(BOM)。建议研发团队评估该混合开关在单相逆变器及小功率PFC电路中...
变换器PWM开关
CPS):一种新的PWM开关概念
Alex Q. Huang · Chen Chen · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年1月
脉宽调制(PWM)是现代电力电子技术的基础。本文提出了一种全新的PWM开关概念——变换器PWM开关(CPS)。该概念旨在通过重构功率变换中的开关机制,优化高频开关过程,为电力电子变换器的设计与控制提供了一种创新的理论框架。
解读: 作为全球领先的逆变器供应商,阳光电源的核心竞争力在于高效的功率变换技术。CPS概念作为一种底层PWM开关理论的创新,若能有效降低开关损耗或提升功率密度,将直接利好阳光电源的组串式逆变器(如SG系列)及储能变流器(如PowerTitan系列)。建议研发团队关注该拓扑在提升整机效率、减小磁性元件体积方面...
一种基于GaN交流开关的高效高密度单相双模级联Buck-Boost多电平无变压器光伏逆变器
High-Efficiency and High-Density Single-Phase Dual-Mode Cascaded Buck–Boost Multilevel Transformerless PV Inverter With GaN AC Switches
Qingyun Huang · Alex Q. Huang · Ruiyang Yu · Pengkun Liu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年8月
本文提出了一种用于户用光伏的高效高密度单相双模级联Buck-Boost多电平无变压器逆变器。该拓扑结合了受控级联H桥多电平逆变级与非受控GaN基交流升压变换器,两者共用一个电感,有效提升了功率密度与转换效率。
解读: 该技术对阳光电源户用光伏逆变器产品线具有重要参考价值。通过引入GaN器件和级联Buck-Boost拓扑,可显著提升逆变器的功率密度,减小体积,满足户用市场对安装便捷性和高效率的极致追求。建议研发团队评估GaN器件在单相户用机型中的成本效益,并探索该共用电感拓扑在降低EMI和提升系统效率方面的潜力,以...
一种基于宽禁带器件与新型同步整流载波调制的隔离型双向单级DC-AC变换器
An Isolated Bidirectional Single-Stage DC–AC Converter Using Wide-Band-Gap Devices With a Novel Carrier-Based Unipolar Modulation Technique Under Synchronous Rectification
Mengqi Wang · Suxuan Guo · Qingyun Huang · Wensong Yu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年3月
本文提出了一种用于隔离型双向单级高频交流链路DC-AC变换器的新型载波单极性SPWM调制技术。该变换器采用SiC MOSFET,由全桥逆变器通过高频变压器与周波变换器级联而成,通过同步整流技术提升了系统效率与功率密度。
解读: 该研究提出的单级隔离型双向变换器拓扑及SiC应用技术,对阳光电源的储能变流器(PCS)及户用光储一体机产品线具有重要参考价值。单级架构能有效减少功率器件数量,提升系统功率密度和转换效率,符合当前光储产品小型化、高效率的发展趋势。建议研发团队关注该调制策略在降低开关损耗方面的潜力,并评估其在高频化设计...
一种具有改进ZVS时间裕量和有限变频范围的预测性ZVS控制方法,用于99%效率、130-W/in3 MHz GaN图腾柱PFC整流器
Predictive ZVS Control With Improved ZVS Time Margin and Limited Variable Frequency Range for a 99% Efficient, 130-W/in3 MHz GaN Totem-Pole PFC Rectifier
Qingyun Huang · Ruiyang Yu · Qingxuan Ma · Alex Q. Huang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年7月
本文提出了一种用于兆赫兹(MHz)GaN图腾柱PFC整流器的预测性零电压开关(ZVS)控制策略。该方法解决了传统控制中ZVS时间裕量不足及开关频率变化范围过宽的问题,实现了99%的高效率及130-W/in3的高功率密度。
解读: 该技术对阳光电源的户用光伏逆变器及充电桩产品线具有重要参考价值。随着功率器件向宽禁带半导体(GaN)及高频化方向演进,该预测性ZVS控制策略能有效提升系统功率密度并降低开关损耗,助力实现更轻量、高效的逆变器设计。建议研发团队在户用储能PCS及高功率密度充电桩的AC/DC级设计中引入该控制算法,以优化...
22 kV碳化硅
SiC)发射极关断
Xiaoqing Song · Alex Q. Huang · Meng-Chia Lee · Chang Peng · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年8月
本文研究了基于碳化硅(SiC)材料的高压(>10 kV)可控三端功率开关。由于硅基IGBT在阻断电压设计上存在物理局限,SiC器件在超高压应用中备受关注。文章重点探讨了22 kV SiC ETO晶闸管的理论设计与实验验证,展示了其在超高压电力电子转换中的应用潜力。
解读: 该研究涉及超高压(22kV)SiC功率器件,对阳光电源未来布局中高压直流输电(HVDC)及大型储能系统(如PowerTitan系列)的功率密度提升具有前瞻性意义。虽然目前主流光伏和储能系统多采用1500V及以下电压等级,但随着电网侧储能向更高电压等级演进以降低系统损耗,SiC器件在高压领域的突破将助...
三端Si/SiC混合开关
Three-Terminal Si/SiC Hybrid Switch
Xiaoqing Song · Liqi Zhang · Alex Q. Huang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年9月
本文提出了一种Si/SiC混合开关,通过并联Si IGBT与SiC器件(MOSFET或JFET)实现。该技术结合了Si IGBT的高导通能力与SiC器件的高速开关特性,有效提升了功率变换器的效率与性能,是功率半导体领域的重要创新。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线具有重大价值。在组串式光伏逆变器和PowerTitan系列储能变流器(PCS)中,通过Si/SiC混合开关技术,可以在不显著增加成本的前提下,显著降低开关损耗并提升功率密度。建议研发团队在下一代高效率逆变器拓扑中评估该方案,特别是在大功率工商业及地面电站场景下,利用该技术...
一种基于单级双向模块化多电平变换器的固态变压器
A Single-Stage Bidirectional Modular Multilevel Converter-Based Solid-State Transformer
Saleh Farzamkia · Mafu Zhang · Alex Q. Huang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年3月
基于模块化多电平变换器的固态变压器(MMC-SST)是连接混合交直流电网中分布式能源与负载的优选方案。针对传统方案开关器件多、无源元件体积大导致成本高、占地面积大的问题,本文提出了一种新型单级MMC-SST拓扑,旨在优化系统效率与功率密度。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统(如PowerTitan系列)及大功率并网设备具有重要参考价值。单级MMC-SST拓扑通过减少变换级数和优化器件布局,有望提升大容量储能变流器(PCS)的功率密度并降低系统损耗。建议研发团队关注该拓扑在兆瓦级储能系统中的应用潜力,特别是在高压直流接入场景下,通过简化电路结构...
基于负载电流解耦的LQ控制三相逆变器
Load Current Decoupling Based LQ Control for Three-Phase Inverter
Xiangjun Quan · Zaijun Wu · Xiaobo Dou · Minqiang Hu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年6月
本文针对三相逆变器提出了一种基于负载电流解耦的线性二次型(LQ)控制策略。传统控制中负载电流解耦自由度有限,且在多谐振控制器状态空间结构下的研究较少。该方法通过引入负载电流解耦技术,有效提升了逆变器在复杂负载扰动下的动态响应性能与控制精度。
解读: 该研究直接优化了三相逆变器的控制算法,对阳光电源的核心产品线(组串式及集中式光伏逆变器)具有极高的应用价值。在弱电网或负载波动剧烈的工商业光伏应用场景中,该解耦控制策略能显著提升逆变器的抗扰动能力和输出电能质量。建议研发团队将其引入iSolarCloud智能运维平台的算法库中,或在下一代高性能组串式...
4H-SiC功率MOSFET雪崩诱导退化建模
Modeling Avalanche Induced Degradation for 4H-SiC Power MOSFETs
Jiaxing Wei · Siyang Liu · Xiaobing Zhang · Weifeng Sun 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年11月
本文提出了一种预测4H-SiC功率MOSFET在重复雪崩应力下退化的模型。通过分析JFET区域栅氧化层界面的正电荷注入现象,选取栅漏电容(Cgd)作为量化雪崩诱导退化的关键参数,建立了退化模型以评估器件的长期可靠性。
解读: SiC器件是阳光电源组串式逆变器、PowerTitan储能系统及高压充电桩实现高效率、高功率密度的核心。雪崩应力是功率器件在极端工况下的主要失效模式之一。该研究提出的退化模型有助于研发团队在设计阶段更精准地评估SiC MOSFET的寿命,优化驱动电路的保护策略,从而提升阳光电源产品在复杂电网环境下的...
基于分立式SiC器件重构的高性能SiC功率模块
High Performance SiC Power Module Based on Repackaging of Discrete SiC Devices
Zibo Chen · Alex Q. Huang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年8月
随着电动汽车、光伏及储能系统的快速发展,市场对大电流SiC功率模块的需求日益增长。然而,现有的多芯片模块成本远高于IGBT模块。本文提出了一种基于分立式SiC器件的高功率智能功率模块(IPM)低成本封装方法,旨在提升性能的同时降低成本。
解读: 该技术对阳光电源的核心业务具有极高的战略价值。在光伏逆变器(尤其是组串式与集中式)及储能系统(PowerTitan/PowerStack)中,SiC器件的应用是提升功率密度与转换效率的关键。目前SiC模块成本较高,该研究提出的分立器件重构封装方案,为阳光电源在高性能、低成本功率模块的定制化开发上提供...
实现碳化硅MOSFET的零开关损耗
Achieving Zero Switching Loss in Silicon Carbide MOSFET
Xuan Li · Xu Li · Pengkun Liu · Suxuan Guo 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年12月
由于单极性导电机制,碳化硅(SiC)MOSFET的开关损耗较硅基IGBT显著降低,使其适用于高频应用。然而,开关损耗仍是限制开关频率提升的热瓶颈。本文探讨了实现SiC MOSFET零开关损耗的技术路径,旨在进一步提升电力电子变换器的功率密度与效率。
解读: 该技术对于阳光电源的核心产品线具有极高的战略价值。在组串式光伏逆变器和PowerTitan/PowerStack储能变流器(PCS)中,SiC器件的广泛应用已是提升效率与功率密度的关键。通过实现零开关损耗,可进一步提高逆变器开关频率,从而减小磁性元件体积,降低整机重量与成本。建议研发团队关注该零损耗...
中压电力电子中大功率中频变压器综述:现状、挑战与解决方案
A Review of High-Power Medium-Frequency Transformers in Medium-Voltage Power Electronics: State of the Art, Challenges, and Solutions
Zhicheng Guo · Binhong Cao · Chen Chen · Alex Q. Huang · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年6月
中频变压器(MFT)是中压电力电子系统的关键技术,广泛应用于固态变压器、电力电子牵引变压器及中压直流配电。本文综述了大功率MFT的研究现状、应用场景、技术挑战及解决方案,重点探讨了其在提升功率密度和效率方面的潜力。
解读: 中频变压器(MFT)是实现高压大功率DC-DC变换的核心组件,对阳光电源的PowerTitan系列储能系统及中压光伏并网方案具有重要意义。随着光伏与储能系统向更高电压等级(如1500V及以上)演进,MFT技术有助于减小系统体积、提升功率密度并优化电气隔离性能。建议研发团队关注MFT在高频化下的磁芯损...
面向中压SiC光伏逆变器的200kW中频变压器设计与优化
Design and Optimization of a 200-kW Medium-Frequency Transformer for Medium-Voltage SiC PV Inverters
Zhicheng Guo · Ruiyang Yu · Wei Xu · Xianyong Feng 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年9月
本文提出了一种基于低损耗磁芯材料(FINEMET FT-3TL)的200kW中频变压器(MFT)设计与优化方法。该方法涵盖预设计、初步设计及最优设计阶段,通过采用平行同心绕组结构,有效提升了电流承载能力并降低了损耗,为高功率密度光伏逆变器提供了关键技术支撑。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的高功率密度组串式及集中式光伏逆变器技术路线。随着光伏系统向高压化、高频化发展,基于SiC器件的隔离型DC-DC变换器成为提升效率的关键。文中提出的MFT优化设计方法,可直接应用于阳光电源下一代高压组串式逆变器及PowerTitan储能变流器(PCS)的磁性元件选型与设计,有...
一种新型高绝缘100 kW中频变压器
A Novel High Insulation 100 kW Medium Frequency Transformer
Zhicheng Guo · Sanjay Rajendran · Jagadeesh Tangudu · Yasmin Khakpour 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年1月
高压绝缘与热管理是高功率中频变压器(MFT)设计的两大难题。本文提出了一种用于100 kW MFT的新型绝缘与冷却结构,采用灌封绕组、两个FINEMET FT-3TL磁芯及平行同心绕组结构。首次展示了带有散热鳍片的3D打印骨架,有效提升了变压器的功率密度与可靠性。
解读: 中频变压器(MFT)是隔离型双向DC-DC变换器的核心组件,广泛应用于阳光电源的PowerTitan液冷储能系统及大功率组串式逆变器中。该研究提出的灌封技术与3D打印散热骨架,能显著提升高功率密度变换器的绝缘性能与散热效率,直接契合阳光电源追求极致功率密度与高可靠性的产品路线。建议研发团队关注该结构...
一种用于光伏应用的新型自适应缓冲电路高效率反激式微型逆变器
A High-Efficiency Flyback Micro-inverter With a New Adaptive Snubber for Photovoltaic Applications
Mohammad Ali Rezaei · Kui-Jun Lee · Alex Q. Huang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年1月
本文提出了一种基于交错反激式微型逆变器在断续导通模式(DCM)和边界导通模式(BCM)下混合运行的新型自适应缓冲电路。该缓冲电路能有效限制反激变换器主开关管关断时的漏源电压过冲,从而允许使用低电压等级的MOSFET,并能回收漏感中的存储能量,显著提升变换效率。
解读: 该技术对阳光电源的户用光伏逆变器及微型逆变器产品线具有重要参考价值。通过引入自适应缓冲电路,可以在不增加复杂度的前提下降低开关管电压应力,从而选用导通电阻更低的低压MOSFET,直接提升整机转换效率。这对于追求高功率密度和高效率的户用光伏系统至关重要。建议研发团队评估该拓扑在小功率段的成本效益,并将...
基于电流型串联谐振变换器和15kV SiC MOSFET的7.2kV单级固态变压器
7.2-kV Single-Stage Solid-State Transformer Based on the Current-Fed Series Resonant Converter and 15-kV SiC mosfets
Qianlai Zhu · Li Wang · Alex Q. Huang · Kristen Booth 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年2月
本文提出了一种新型两电平单级直接AC-AC变换器,旨在利用15kV SiC MOSFET实现7.2kV中压固态变压器(SST)。通过提出电流型串联谐振变换器(CFSRC)拓扑,有效解决了中压AC-AC变换器在宽电压和负载范围内实现高压MOSFET零电压开关(ZVS)的技术挑战。
解读: 该研究聚焦于高压SiC器件在固态变压器中的应用,对阳光电源的电力电子技术储备具有前瞻性参考价值。虽然目前阳光电源的主流产品(如组串式逆变器、PowerTitan储能系统)多采用低压或中压IGBT/SiC模块,但随着电网接入电压等级的提升及中压直挂式储能/光伏系统的探索,该拓扑中关于高压SiC驱动及Z...
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