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超快dv/dt方波脉冲下功率模块的局部放电行为
Partial Discharge Behaviors in Power Modules Under Square Pulses With Ultrafast dv/dt
Haoyang You · Zhuo Wei · Boxue Hu · Zheng Zhao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年3月
宽禁带半导体器件的高速开关特性可能改变功率模块、母排及负载的局部放电（PD）特性。本文针对超快dv/dt方波脉冲下的PD行为进行了研究，重点分析了不同沟槽间距的直接键合铜（DBC）样品的放电特性，为高频功率变换系统的绝缘设计提供了理论依据。
解读: 随着阳光电源在组串式逆变器和PowerTitan储能系统中大规模应用SiC等宽禁带半导体器件，高频化带来的超快dv/dt对功率模块绝缘性能提出了严峻挑战。本文研究的局部放电行为直接关系到高压功率模块的长期可靠性与寿命。建议研发团队在设计高功率密度产品时，参考该研究优化DBC布局与绝缘结构，以规避高频...
基于赫斯特指数的车辆48V系统高阻抗直流电弧故障检测
Hurst-Exponent-Based Detection of High-Impedance DC Arc Events for 48-V Systems in Vehicles
Yousef Abdullah · Jamie Shaffer · Boxue Hu · Bailey Hall 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年4月
随着直流配电系统的扩展，直流电弧故障的检测与抑制至关重要。直流电弧产生的高热量对设备和人员安全构成威胁。本文提出了一种新的串联直流电弧故障自适应检测方法，利用系统电流的赫斯特指数（Hurst exponent）估计来识别电弧事件。
解读: 该技术对阳光电源的直流侧安全防护具有重要参考价值。在阳光电源的户用储能系统（如PowerStack）及电动汽车充电桩产品中，直流侧电弧故障是影响系统安全的关键隐患。传统的检测方法在面对高阻抗电弧时往往灵敏度不足，而基于赫斯特指数的算法能够有效捕捉电流信号的非线性特征，提升故障识别的准确性。建议研发团...
基于SiC器件的模块化多电平变换器中降低dv/dt的简单开关策略
Simple Switching Strategies for dv/dt Reduction in SiC-Device-Based Modular Multilevel Converters
Xiao Li · Rui Liu · Ziwei Ke · Jianyu Pan 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年2月
本文提出两种简单的策略，通过协调子模块的开关瞬态来降低模块化多电平变换器（MMC）的输出dv/dt。第一种方法是在常规策略中应同时切换的两个子模块之间增加延迟时间；第二种方法通过优化开关序列，有效抑制了高频开关带来的电压应力。
解读: 该技术对于阳光电源的组串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SiC器件在高性能功率模块中的普及，高dv/dt带来的电磁干扰（EMI）和绝缘应力问题日益突出。本文提出的开关协调策略无需额外硬件成本，即可优化输出波形质量，有助于提升阳光电源逆变器及PCS产品的功率密...
一种针对E-mode GaN HEMT的可靠超快速短路保护方法
A Reliable Ultrafast Short-Circuit Protection Method for E-Mode GaN HEMT
Xintong Lyu · He Li · Yousef Abdullah · Ke Wang 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年9月
本文提出了一种针对650V增强型氮化镓（E-mode GaN HEMT）的独特三步短路保护方法。该方法能快速检测短路事件，通过降低栅极电压提升器件短路耐受能力，并在确认故障后安全关断器件。实验结果表明，该方法有效提升了GaN器件在电力电子系统中的可靠性。
解读: 随着阳光电源在户用光伏逆变器及小型化储能产品中对功率密度要求的不断提升，GaN器件的应用潜力巨大。该文提出的超快速短路保护技术解决了GaN器件短路耐受时间短的痛点，对于提升阳光电源高频化、小型化产品的可靠性具有重要参考价值。建议研发团队在下一代高效率、高功率密度逆变器及微型逆变器开发中，引入此类快速...
一种基于准开关电容的高电压增益且低电流纹波的双向隔离DC-DC变换器
A Quasi-Switched-Capacitor-Based Bidirectional Isolated DC–DC Converter With High Voltage Conversion Ratio and Reduced Current Ripple
Zhining Zhang · Boxue Hu · Yue Zhang · Pengyu Fu 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年4月
本文提出了一种专为储能应用设计的双向DC-DC变换器。该拓扑结构具有高电压转换比和低电流纹波的特性。通过在变压器原边引入准开关电容（QSC）电路，有效降低了开关器件的电压应力，并实现了3:1的降压比，优化了功率变换效率与电能质量。
解读: 该技术对阳光电源的PowerTitan和PowerStack系列储能系统具有重要参考价值。高电压转换比和低电流纹波特性有助于提升PCS（储能变流器）的功率密度，并减少电池侧的电流应力，从而延长电池寿命。建议研发团队评估QSC电路在兆瓦级储能系统中的应用可行性，特别是在高压电池系统与直流母线匹配的场景...